2023年9月，路透社日前報道稱，特斯拉在一體化壓鑄上取得技術突破。通過這項技術，特斯拉可將電動汽車幾乎所有復雜車身底部零件壓鑄成一個整體，而非僅壓鑄約400個零部件。該技術將令特斯拉生產成本減半，或改變傳統的電動汽車制造方式。

消息人士表示，全新的制造技術意味著可以在18至24個月內從頭開始開發一款汽車，而目前大多數競爭對手需要3至4年的時間。

這種看似簡單的材料選擇轉變可能會改變整個行業的游戲規則。傳統的金屬模具改造起來既昂貴又耗時。例如，僅儀表板模具的成本就在 100,000 美元到 150,000 美元之間，而保險杠模具的成本可能在 50,000 美元到 100,000 美元之間。發動機部件模具的起價約為 20,000 美元，最高可達 80,000 美元或更高，具體取決于復雜程度和材料。

這些模具設計中的一次調整可能花費高達 100,000 美元。但當從頭開始創建一個全新的模具時，成本可能飆升至 150 萬美元，特別是對于汽車底部等大型復雜結構。像這樣的天價數字需要詳細的設計工作、專門的機械和勞動力、滿足質量和安全標準的嚴格測試以及鑄造所需的耐用材料的成本。如此高的成本使得特斯拉對3D打印砂模的探索成為汽車制造業潛在的革命性發展。

根據路透社最新發布的一篇文章，特斯拉的鑄造創新確實集中在砂型 3D 打印技術上。

這家領先的新聞門戶網站引用了來自英國、德國、日本和美國的五位設計和鑄造專家的觀點。所有人都以匿名的方式接受路透社采訪，因為他們無權與媒體交談。特斯拉取得的突破集中在如何設計和測試如此大部件的巨型模具以進行大規模生產，以及鑄件如何將帶有內部肋的空心副車架結合起來，以減輕車身重量并提高耐撞性。

根據路透社的詳細文章，到目前為止，汽車制造商一直避免鑄造更大的結構，因為“千兆鑄造困境”：制造模具來制造 1.5 平方米或更大的零件可以提高效率，但成本昂貴，并帶來了無數風險。

一位鑄造專家表示，一旦制作出大型金屬測試模具，設計過程中的機加工調整一次可能會花費10 萬美元，或者完全重做模具可能會花費 150 萬美元。另一位人士表示，大型金屬模具的整個設計過程通常需要花費約 400 萬美元。

消息人士稱，這在汽車制造商看來是令人望而卻步的——特別是因為從噪音和振動、裝配和表面處理、人體工程學和耐撞性的角度來看，設計可能需要六次甚至更多的調整才能實現完美的模具。

△圖片來源：特斯拉

但消息人士稱，盡管存在風險，馬斯克從一開始的愿景就是找到一種將車身底部鑄造成一體的方法。

為了克服這些障礙，特斯拉求助于使用 3D 打印機用工業砂制作測試模具的公司。這些公司的完整列表可在 VoxelMatters 發布的《2023 年傳統陶瓷和砂型增材制造市場》市場報告中找到.

使用數字設計文件，粘合劑噴射機的打印機將液體粘合劑有規律地沉積到薄薄的沙層上，并逐漸逐層構建可以壓鑄出熔融合金的模具。

據路透社的一位消息人士稱，砂型鑄造的設計驗證過程的成本（即使有多個版本）也是最低的——僅為金屬原型的 3%。VoxelMatter 的報告中還詳細描述了3D 打印砂型鑄造的價值主張。

這意味著特斯拉可以根據需要多次調整原型，使用 Desktop Metal (DM.N)及其子公司 ExOne、德國公司 voxeljet 以及其他幾家國產公司的機器在幾小時內重新打印出一個新原型。

路透社的兩位消息人士稱，使用砂型鑄造的設計驗證周期僅需兩到三個月，而金屬模具原型則需要六個月到一年。

中國的砂型3D打印公司

在中國，砂型3D打印其實已經非常成熟，并且已經有一定的應用規模。例如三帝科技、峰華卓立、共享集團、愛司凱等，其砂型3D打印機已經應用于鑄造行業多年。

文章來源：南極熊3D打印