Tesla Giga Nevada versnelt de productie van grote onderdelen tot minder dan 24 uur met behulp van FuseX1

"Bij Tesla stellen we ambitieuze deadlines en overschrijden we deze consequent. De snelle doorlooptijd van 3D-printen is een belangrijk voordeel ten opzichte van conventionele productie", zegt Cody Jepsen, Engineering Technician in Additive Manufacturing bij Tesla Giga Nevada.

De additieve productieteams van Tesla omvatten Nevada, Californië en Texas, met één enkele fabriek in Nevada die 10.000 tot 30.000 onderdelen per week produceert. Snelheid is niet alleen een doel, het is een vereiste. Elk onderdeel moet binnen 24 uur arriveren, dus printers moeten snel werken, omschakelingen moeten kort zijn en de uptime moet worden gemaximaliseerd.

Historisch gezien moest Jepsen grootformaat SLS-printers op slechts de helft van hun verticale capaciteit gebruiken (ongeveer 230 mm), zodat elke build binnen 24 uur kon worden voltooid. Die oplossing betekende het opdelen van grote onderdelen in secties, het voorbereiden van aangepaste zwaluwstaartverbindingen en vervolgens arbeidsintensieve nabewerking:lijmen, schuren en monteren.

Voer de FuseX1 in. Met een bouwbereik van 330×330×565 mm levert de X1 meer dan het dubbele van de effectieve hoogte van traditionele SLS-machines, terwijl de meeste bouwwerkzaamheden nog steeds binnen 24 uur worden voltooid. Jepsen kan nu grote componenten in één stuk printen, waardoor de extra CAD-, assemblage- en afwerkingsstappen die voorheen uren aan werk met zich meebrachten, geëlimineerd worden.

"Het gebruik van de volledige Z-hoogte binnen een tijdsbestek van 24 tot 26 uur ontgrendelt onze workflow en verhoogt de doorvoer aanzienlijk", legt Jepsen uit. Dankzij het grotere bouwvolume kan hij ook meer onderdelen in één klus plaatsen, waardoor de achterstand wordt verkleind en de behoefte aan dure externe outsourcing afneemt.

Een voorbeeld is een herbewerkingsmal waarvoor voorheen secties, zwaluwstaartverbindingen en 20-25 minuten handmatige nabewerking nodig waren. Met de FuseX1 print Jepsen de mal in zijn geheel, ontpoedert deze en straalt het oppervlak af:een geautomatiseerde afwerking die bijna een uur aan arbeid per mal bespaart.

Op dezelfde manier werd het raamsteunrek, dat werd gebruikt om meerdere ramen op één pallet te bevestigen, traditioneel in twee stukken gesplitst en waren er vier afzonderlijke constructies nodig om acht rekken te produceren. De FuseX1 print nu acht racks in één 24-uurs build, waardoor de doorvoer wordt verdubbeld en lijmwerk wordt geëlimineerd.

Traditionele SLS-printers hebben ook last van langere koeltijden. De modulaire bouweenheden van de X1 zijn voorzien van geïntegreerde isolatie, waardoor de onderdelen in optimale thermische omstandigheden blijven, terwijl de machine aan de volgende klus kan beginnen voordat de vorige constructie volledig is afgekoeld.

De afdeling van Jepsen produceert ook goedkope onderdelen in grote volumes, zoals niet-beschadigende vulplaten. Voorheen dreef het specifiek bouwen op traditionele SLS-machines de kosten op en vertraagde het de beslissing om over te stappen op spuitgieten. Met de adaptieve thermische controle van de X1 plaatst Jepsen nu opvulstukken rond grotere onderdelen, waardoor de bouwdichtheid wordt gemaximaliseerd en de kosten per eenheid concurrerend blijven, zodat de spuitgietschakelaar wellicht nooit nodig zal zijn.

Naast de X1 beschikt de Additive Manufacturing-winkel van Tesla Giga ook over Formlabs SLA-printers – Form4 en Form4L – voor een reeks speciale harsen, van hittebestendige Rigid10K tot ESD- en Tough-families. De snelheid van de Form4 maakt levering op dezelfde dag mogelijk, en het gemak van materiaalwissel geeft ingenieurs de flexibiliteit om snel te herhalen.

Met 10.000 tot 30.000 onderdelen per week is de uptime van de machine van cruciaal belang. Jepsen merkt op dat de klantenondersteuning van Formlabs de gouden standaard zet voor industrieel 3D-printen, met verzending van vervangende onderdelen op dezelfde dag, waardoor de downtime tot een minimum wordt beperkt.

Naarmate printers sneller worden, zegt Jepsen, neemt de behoefte aan uitbreiding af. "Ik krijg uit één X1 hetzelfde aantal onderdelen als uit twee of drie traditionele grootformaat SLS-systemen", merkt hij op. Het kleine vloeroppervlak van de X1 (slechts 1,3 m²) betekent dat er meer units in dezelfde ruimte passen, waardoor de behoefte aan nieuw vloeroppervlak verder wordt verminderd.

Over het geheel genomen laat het additive manufacturing-team van Tesla Giga zien hoe de nieuwste 3D-printtechnologie de productie van grote volumes en snelle doorlooptijden kan opschalen en tegelijkertijd de arbeids- en materiaalkosten kan verlagen.

Ontdek de Formlabs 3D-printers en de FuseX1 om betrouwbare oplossingen met hoge doorvoer te ontdekken, of neem contact op met de verkoopafdeling om een offerte aan te vragen.