特斯拉正在与多家 3D 打印砂型铸造公司合作，突破巨型模具的大规模生产

在 2020 年，VoxelMatters曾向外界透露了特斯拉（Tesla）为其 Model Y车型创建的大型衍生设计铸件。尽管没有明确迹象表明该零件是使用 3D 打印砂型铸造生产的，但这种可能性很大，因为砂型3D 打印技术使特斯拉能够将汽车 70 个组件减少为一个组件。

2023年9月18日，南极熊获悉，根据路透社最新发布的一篇文章，特斯拉的铸造创新确实集中在砂型 3D 打印技术上。

这家领先的新闻门户网站引用了来自英国、德国、日本和美国的五位设计和铸造专家的观点。所有人都以匿名的方式接受路透社采访，因为他们无权与媒体交谈。特斯拉取得的突破集中在如何设计和测试如此大部件的巨型模具以进行大规模生产，以及铸件如何将带有内部肋的空心副车架结合起来，以减轻车身重量并提高耐撞性。

根据路透社的详细文章，到目前为止，汽车制造商一直避免铸造更大的结构，因为“千兆铸造困境”：制造模具来制造 1.5 平方米或更大的零件可以提高效率，但成本昂贵，并带来了无数风险。

一位铸造专家表示，一旦制作出大型金属测试模具，设计过程中的机加工调整一次可能会花费10 万美元，或者完全重做模具可能会花费 150 万美元。另一位人士表示，大型金属模具的整个设计过程通常需要花费约 400 万美元。

消息人士称，这在汽车制造商看来是令人望而却步的——特别是因为从噪音和振动、装配和表面处理、人体工程学和耐撞性的角度来看，设计可能需要六次甚至更多的调整才能实现完美的模具。

△图片来源：特斯拉

但消息人士称，尽管存在风险，马斯克从一开始的愿景就是找到一种将车身底部铸造成一体的方法。

为了克服这些障碍，特斯拉求助于使用 3D 打印机用工业砂制作测试模具的公司。这些公司的完整列表可在 VoxelMatters 发布的《2023 年传统陶瓷和砂型增材制造市场》市场报告中找到：https://www.voxelmatters.report/product/traditional-ceramic-am-market-2023/。

使用数字设计文件，粘合剂喷射机的打印机将液体粘合剂有规律地沉积到薄薄的沙层上，并逐渐逐层构建可以压铸出熔融合金的模具。

据路透社的一位消息人士称，砂型铸造的设计验证过程的成本（即使有多个版本）也是最低的——仅为金属原型的 3%。VoxelMatter 的报告中还详细描述了3D 打印砂型铸造的价值主张。

这意味着特斯拉可以根据需要多次调整原型，使用 Desktop Metal (DM.N)及其子公司 ExOne、德国公司 voxeljet 以及其他几家国产公司的机器在几小时内重新打印出一个新原型。

路透社的两位消息人士称，使用砂型铸造的设计验证周期仅需两到三个月，而金属模具原型则需要六个月到一年。