Volvo om nya jättepressen: Som när vi gick från trä till stål 

2022-02-08 09:00  

Volvo Cars investerar tio miljarder kronor i Torslandafabriken. Likt Tesla ska enorma pressgjutningsmaskiner installeras. Det bakre golvet kommer därmed att bestå av en del i stället för ett hundratal. 

Personbilstillverkaren Volvo Cars har tagit beslut om att investera tio miljarder kronor för att bygga ut Torslandafabriken i Göteborg. Anledningen är att Volvo vill förbereda fabriken för produktion av en helt elektrisk modellpalett. År 2030 är bolagets ambition att enbart sälja elbilar. 

Slutmonteringen samt måleriet kommer att renoveras och en anläggning för att montera batterier byggas. Dessutom ska Volvo Cars att installera en enorm maskin för pressgjutning som gör det möjligt att tillverka stora aluminiumkomponenter i ett enda stycke. Att Volvo har varit på väg att skaffa sig förmågan har varit känt sedan i somras, men det är först nu som bolaget bekräftar det. 

– Det här är på sätt och vis det största teknikskiftet sedan vi gick från att bygga karossen av stål i stället för trä, säger Mikael Fermér, lösningsarkitekt för fordonsplattformar på Volvo Cars, till Ny Teknik.

Mikael Fermér, lösningsarkitekt fordonsplattformar på Volvo Cars. Foto: Volvo Cars

Volvo följer därmed en trend inom biltillverkning som Tesla hittills har fått mest uppmärksamhet för, men som även andra tillverkare ögnar på. Tillverkningsmetoden brukar kallas för megacasting på engelska.

Läs mer: Fabriksrevolutionen – nu vill fler göra som Tesla

60 bilar per timme

Den första komponenten som bolaget ska börja pressgjuta i egen regi är det bakre golvet, som bland annat de bakre sätena samt bakhjulen är upphängda i. I dagsläget tillverkas det av ett hundratal olika delar. Med pressgjutning kan det minskas till en enda. Och snabbt går det.

Det bakgre golvet blir den första komponenten som Volvo Cars tillverkar genom pressgjutning. Foto: Volvo Cars

– Vi räknar med att ett golv kommer att ta 120–140 sekunder att tillverka. Vi installerar kapacitet för att kunna bygga 60 bilar i timmen, säger han. 

Han vill inte säga hur många pressgjutningsmaskiner de ska installera, men informationen ovan tyder på att det blir två maskiner. Vem som ska leverera dem är ännu inte avgjort. 

En maskin är ungefär 20 meter lång, 6 meter bred och 6 meter hög. Den har en presskraft i storleksordningen 80 meganewton, motsvarande 8 000 ton. Flytande aluminium trycks in i gjutverktyget och med hjälp av presskraften fylls alla hålrum och geometrier ut.

Flytande aluminium trycks in i formen och pressas till en sammanhållen komponent. Foto: Volvo Cars

– Så här stora maskiner fanns inte för ett år sedan. För fyra år sedan låg de kring 4 000 ton. Nu pratar man om 12 000 och 20 000 ton. Utvecklingskurvan går oerhört fort just nu. Det är bara fantasin som sätter gränserna för vad man kan gjuta. Man kan tänka sig att gjuta en hel frontstruktur eller kanske hela plattformen i ett stycke. Men bakre golv är bra att börja med, säger han.

Kommer i första helektriska plattformen

Det dröjer dock ett tag innan den första bilen med ett pressgjutet bakre golv rullar ut från Torslandafabriken. Volvo Cars räknar med att det sker kring 2025. Komponenten kommer att integreras i Volvos kommande första helelektriska plattform. Om det är SPA2 som avses vill dock inte presstjänsten bekräfta. Vilken bilmodell det blir ber företaget att få återkomma om. 

Tillverkningsmetoden har en rad fördelar, påpekar Mikael Fermér. Viktbesparingen blir kring 15–20 procent jämfört med om stål använts, vilket kan översättas till längre räckvidd. Kostnaden kan bli lägre, om den pressgjutna komponenten ersätter tillräckligt många delar.  

– Är det affärscaset som är drivande bör den ersätta i storleksordningen 70–100 artiklar, säger han.

Närbild på det bakre golvet. Foto: Volvo Cars

Designfriheten mest spännande

Koldioxidbelastningen från den färdiga produkten är mindre jämfört med konventionell tillverkning. Mest spännande, enligt Mikael Fermér, är dock den fenomenala designfrihet som metoden innebär. 

– Du kan skapa en plattform, eller arkitektur, utan bortre gräns. Ta som exempel enklast möjliga bil i B-segmentet, utan motor bak och med enkel halvstel axel (twist beam på engelska). Då tillverkar du ett golv optimerat för den bilen. I andra änden har vi en XC90 med tre sätesrader, aktiv hjulupphängning, bakhjulsstyrning och en stor elmotor. Då gör du ett golv optimerat för den. De båda modellerna har i princip inget gemensamt. Att klämma in dem på samma plattform vore omöjligt med befintlig teknik – men med denna metod blir det möjligt. I stället för en plattform med en viss bandbredd får du en sandlåda där du kan massera fram en egen struktur, säger han. 

Begreppet plattform blir mindre och mindre betydelsefullt?

– Ja, det blir lite grann utspelat. Man får en plattform utan bortre gräns.  

En annan fördel är att det relativt enkelt går att förändra det befintliga gjutverktyget eftersom det är uppbyggt av olika insatser, fortsätter han. Till exempel om Volvo vill börja installera en ny sorts elmotor eller större batterier. 

– Vi befinner oss i början av elektrifieringen och då gäller det att ha en arkitektur som är anpassningsbar. På en befintlig plattform, där bakre golvet består av hundra artiklar i en delsammansättning, är det väldigt svårt att göra förändringar. I princip måste hela produktionen stoppas och byggas om. Med denna metod gör du ett nytt verktyg som kan fasas in utan att ens behöva stoppa produktionen. Det är fantastiskt bra, säger Mikael Fermér. 

Hur påverkas vridstyvheten när ni börjar använda er av aluminium i stället för stål? 

– Just styvheten är den egenskap som har varit den största utmaningen. Dels är ju elasticitetsmodulen bara en tredjedel jämfört med stål. Och dels innebär ju gjutning att det bildas öppna sektioner som är sämre än slutna. Man kan visserligen stänga igen dem med lock i efterhand, med det adderar kostnader. Men vi har lärt oss att åstadkomma massor genom att arbeta med form, bryggor och topologioptimering, så att vi får upp styvhet och styrka, säger han. 

Blir slutprodukten billigare med pressgjutning? 

– Mellan tummen och pekfingret kostar bakre golv ungefär lika mycket som om det vore gjort av stål. Men då sänker du vikten, ökar flexibiliteten och sänker koldioxidavtrycket. Då tycker vi att det blir väldigt bra, säger han.

Logistiken en utmaning

Volvo Cars pressgjuter inte några delar i egen regi i dagsläget. Det gör däremot underleverantörer, men inte alls i den storlek som blir möjligt i den nya anläggningen. 

Att köpa utrustningen är ju en stor investering. Varför inte låta någon annan göra det åt er? 

– Den största anledningen är att artiklarna blir väldigt stora och skrymmande. Logistikkostnaden blir väldigt hög. Därför vill man producera dem så nära karosserifabriken som möjligt. Och visst, det är en stor investering, men när maskinerna väl är på plats och du ska bygga nästa bilmodell så tillverkar du bara ett nytt verktyg. Nästa modellgeneration blir därmed billigare investeringsmässigt, säger han.

Massor av ny kompetens behövs

Hur stor del av den totala investeringen på tio miljarder kronor som utgörs av pressgjutningsanläggningen vill Mikael Fermér inte kommentera. 

Vad får den här nya tekniken för konsekvenser för ert kompetensbehov? 

– Utmaningen är att hitta den, så väl på produktutvecklingssidan som till produktionen. Vi behöver kompetens inom materialkunskap, fogningsteknik, modellering, ta fram cad-modeller, räkna på krockprestanda, hur vi bäst fyller gjutverktyget, minimerar kassation och maximerar andelen återvunnen aluminium, bland annat. Alla de här frågorna kommer att kräva mer kompetens, inte bara hos Volvo utan även på högskolor, på forskningsinstitutet Rise och så vidare. Vi kommer att behöva rampa upp överallt, säger Mikael Fermér.

 

Artikeln är uppdaterad.

Johan Kristensson

Mer om: Volvo Cars

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt