Tesla, nel corso degli anni, ha rivoluzionato il modo di costruire e realizzare le auto; la società ha messo insieme una serie di innovazioni per compiere un notevole avanzamento tecnologico che potrebbe rivoluzionare il processo di produzione dei veicoli elettrici e contribuire a Elon Musk nel raggiungimento del suo obiettivo di dimezzare i costi di produzione.
L'azienda è stata la prima a realizzare enormi presse per modellare le strutture anteriori e posteriori della sua Model Y, in un processo noto come "gigacasting". Questo approccio ha portato a una significativa riduzione dei costi di produzione e ha costretto i concorrenti a cercare di colmare il divario. Questo approccio innovativo coinvolge la stampa 3D e l'uso di sabbia industriale ed è stato sviluppato da specialisti di design e fusione in vari paesi, tra cui Gran Bretagna, Germania, Giappone e Stati Uniti.
In passato, le case automobilistiche avevano evitato di realizzare strutture sempre più grandi a causa dei costi e delle sfide legate alla progettazione di stampi per parti così estese. Creare stampi per pezzi di dimensioni superiori a 1,5 metri quadrati comportava notevoli costi e rischi. Modificare un grande stampo in metallo durante il processo di progettazione poteva costare fino a 100.000 dollari a prova, mentre rifare completamente lo stampo poteva arrivare a costare 1,5 milioni di dollari, secondo quanto riportato da Reuters. L'intero processo di progettazione di uno stampo metallico di grandi dimensioni poteva richiedere circa 4 milioni di dollari.
Questi costi elevati e la complessità del processo avevano reso proibitiva l'adozione di questa tecnologia da parte delle case automobilistiche, soprattutto considerando che spesso erano necessarie diverse modifiche per ottenere uno stampo perfetto in termini di rumore, vibrazioni, aderenza, finitura, ergonomia e resistenza agli urti. Tuttavia Tesla si è rivolta a aziende specializzate nella realizzazione di stampi di prova mediante la tecnica della fusione in sabbia industriale con l'ausilio di stampanti 3D. Utilizzando un file di progettazione digitale, queste stampanti, note come "binder jet", applicano un legante liquido su uno strato sottile di sabbia e costruiscono gradualmente lo stampo, strato dopo strato, in grado di pressofondere leghe fonde.
Ora, per ampliare ulteriormente il proprio vantaggio, Tesla sta esplorando un'innovazione che le permetterebbe di realizzare pressofusione per gran parte del complesso sottoscocca di un veicolo elettrico come un'unica parte, invece delle circa 400 parti che compongono un'auto convenzionale, secondo quanto riferito da alcune fonti. In genere, i sottotelai del sottoscocca di un'auto sono strutturali e al fine di ridurre il peso e migliorare la resistenza agli urti, spesso vengono progettati con cavità. Attualmente, questi sottotelai vengono realizzati assemblando più parti separate, lasciando uno spazio vuoto all'interno. Nel processo di gigafusione per la creazione di sottotelai con cavità, Tesla prevede di inserire nuclei di sabbia solida stampati dalle stampanti a getto di legante all'interno dello stampo globale. Una volta che la parte è stata fusa, la sabbia viene rimossa per creare le cavità previste.
Questo know-how è cruciale per la strategia di produzione "unboxed" di Tesla, annunciata da Elon Musk a marzo, che costituisce una pietra importante del piano aziendale per produrre decine di milioni di veicoli elettrici più accessibili nel prossimo decennio, mantenendo comunque un margine di profitto. Sebbene Tesla abbia dichiarato che il suo modello "unboxed" prevede la produzione simultanea di grandi componenti dell'auto e il successivo assemblaggio degli stessi, le specifiche dimensioni e composizione dei blocchi modulari rimangono oggetto di speculazioni.
Terry Woychowski, presidente di Caresoft Global, una società di ingegneria statunitense, ha affermato che se Tesla riuscisse a introdurre la gigafusione per la maggior parte del sottoscocca di un veicolo elettrico, ciò potrebbe rivoluzionare ulteriormente il processo di progettazione e produzione delle auto.
Secondo quanto emerso, le nuove tecniche di progettazione e produzione di Tesla, finora non divulgate, hanno permesso all'azienda di sviluppare un'auto completamente nuova in soli 18-24 mesi, mentre la maggior parte dei concorrenti impiega normalmente tra tre e quattro anni.