પોર્શ સક્રિયપણે 3D પ્રિન્ટીંગ ટેક્નોલોજીની શોધ કરી રહી છે અને હવે, પ્રથમ વખત, તેને પિસ્ટન જેવા અત્યંત તણાવયુક્ત મૂવિંગ ઘટકો પર લાગુ કરે છે. તેઓ હજી પણ એક પ્રોટોટાઇપ છે, પરંતુ પ્રિન્ટેડ પિસ્ટન પરના પરીક્ષણોના પ્રથમ પરિણામો આશાસ્પદ છે.
આ ટેક્નોલોજીને ચકાસવા માટે પોર્શ, માહલે અને ટ્રમ્પફ (જેઓ ઉત્પાદન અને પ્રિન્ટિંગ પ્રક્રિયાઓ વિકસાવે છે) વચ્ચે વિકાસ ભાગીદારીના પરિણામ, જર્મન ઉત્પાદકે આ પિસ્ટનને "મોન્સ્ટર" 911 GT2 RS ના ફ્લેટ-સિકમાં એસેમ્બલ કર્યા.
તમે પૂછતા હશો કે પિસ્ટન શા માટે પ્રિન્ટ કરો છો?
911 GT2 RS ના એન્જિનમાં બનાવટી પિસ્ટન પહેલેથી જ ઉત્પાદન તકનીકનો ઉપયોગ કરે છે જે હળવાશ, શક્તિ અને ટકાઉપણુંને જોડે છે. વચનબદ્ધ ઉચ્ચ પ્રદર્શનની કઠોરતાનો સામનો કરવા માટે આવશ્યક લક્ષણો.
જો કે, વધુ આગળ વધવું શક્ય છે. 3D પ્રિન્ટિંગ અથવા એડિટિવ મેન્યુફેક્ચરિંગ (સ્તરો દ્વારા) તમને પિસ્ટન ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ખાસ કરીને માળખાકીય સ્તરે, ફક્ત અને માત્ર જ્યાં દળો પિસ્ટન પર કાર્ય કરે છે ત્યાં જ સામગ્રી લાગુ કરો. પરંપરાગત ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ સાથે મેળવવું અશક્ય ઓપ્ટિમાઇઝેશન, ફક્ત એટલા માટે શક્ય છે કારણ કે 3D પ્રિન્ટીંગ એક પછી એક ઑબ્જેક્ટ લેયરને "બનાવશે", જે નવા સ્વરૂપોનું અન્વેષણ કરવાનું શક્ય બનાવે છે.
અમારા ન્યૂઝલેટર માટે સબ્સ્ક્રાઇબ
ડિઝાઇન ઑપ્ટિમાઇઝેશન ભૌમિતિક આકારો કરતાં વધુ કાર્બનિકમાં પરિણમે છે જે સીધા પ્રકૃતિમાંથી આવતા હોય તેવું લાગે છે, તેથી બાયોનિક ડિઝાઇનનું હોદ્દો.
અંતે, અમારી પાસે જરૂરી માળખાકીય અખંડિતતા સાથેનો એક ઘટક છે — પોર્શ કહે છે કે તેના પ્રિન્ટેડ પિસ્ટન બનાવટી પિસ્ટન કરતાં પણ વધુ મજબૂત છે — પરંતુ હળવા ઘટકમાં આ પરિણામો પ્રાપ્ત કરવા માટે ઓછી સામગ્રીની જરૂર છે.
પ્રિન્ટેડ પિસ્ટન (જમણે) સાથે બનાવટી પિસ્ટન (ડાબે) ની સરખામણી.
10% હળવા, વધુ 300 rpm, વધુ 30 hp
પ્રિન્ટેડ પોર્શ પિસ્ટોનના કિસ્સામાં, આ ટેક્નોલોજીએ તેમને પ્રમાણભૂત 911 GT2 RSમાં વપરાતા બનાવટી પિસ્ટનની તુલનામાં તેમના સમૂહને 10% ઘટાડવાની મંજૂરી આપી છે, પરંતુ પોર્શના અદ્યતન વિકાસ વિભાગના ફ્રેન્ક ઇકિંગર અનુસાર “અમારા સિમ્યુલેશન દર્શાવે છે કે ત્યાં છે. 20% સુધી વજન બચતની સંભવિતતા”.
ઓટોમોબાઈલમાં, વજન અથવા તેના બદલે સમૂહ, દુશ્મન છે - એ જ એન્જિનમાં પણ સાચું છે. પિસ્ટન એક ગતિશીલ ઘટક છે, તેથી સમૂહને દૂર કરવાથી ફાયદા થાય છે. હળવા થવાથી ત્યાં ઓછી જડતા છે, તેથી, સૈદ્ધાંતિક રીતે, તેને ખસેડવા માટે ઓછા પ્રયત્નોની જરૂર પડશે.
પરિણામ એ છે કે પોર્શના પ્રિન્ટેડ પિસ્ટન્સે 911 GT2 RSના 3.8 બિટર્બો ફ્લેટ-સિક્સને પ્રોડક્શન એન્જિનની ઉપર 300 rpm પર ચલાવવાની મંજૂરી આપી, પરિણામે વધારાની 30 hp મહત્તમ પાવર અથવા 700 cv ને બદલે 730 hp.
પરંતુ ફાયદા પિસ્ટનની વધુ હળવાશ સાથે સમાપ્ત થતા નથી. જેમ આપણે પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, 3D પ્રિન્ટીંગ એવી રીતોને મંજૂરી આપે છે જે પરંપરાગત ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ સાથે પ્રાપ્ત કરવી અશક્ય છે. આ પ્રિન્ટેડ પિસ્ટનના કિસ્સામાં, લેયર મેન્યુફેક્ચરિંગને પિસ્ટન રિંગ્સની પાછળ કૂલિંગ ડક્ટ ઉમેરવાની મંજૂરી આપવામાં આવી હતી. તે પિસ્ટનની અંદર બંધ નળી જેવું છે, જેમાં ઓઇલ સર્કિટ માટે માત્ર બે ઇનલેટ અને આઉટલેટ ઓપનિંગ છે.
વધારાની ઠંડકની આ પદ્ધતિ સાથે, પિસ્ટનનું તાપમાન જ્યારે કાર્યરત હોય ત્યારે 20°C કરતાં વધુ ચોક્કસ રીતે ઘટી જાય છે જ્યાં તે સૌથી વધુ થર્મલ લોડને આધીન હોય છે. પિસ્ટનનું નીચું ઓપરેટિંગ તાપમાન હાંસલ કરીને, પોર્શે કમ્બશનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવામાં, દબાણ અને તાપમાનમાં વધારો કરવામાં પણ વ્યવસ્થાપિત કર્યું, પરિણામે વધુ કાર્યક્ષમતા મળી. જેમ કે ફ્રેન્ક ઇકિંગર કહે છે:
"આ એક સારું ઉદાહરણ છે કે કેવી રીતે કમ્બશન એન્જિન હજુ પણ ભવિષ્ય માટે સંભવિત છે."
પ્રિન્ટેડ પોર્શ પિસ્ટન કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે
માહલે સાથે સહયોગ - જેણે 911 GT2 RS માટે બનાવટી પિસ્ટન વિકસાવ્યા અને બનાવ્યા - તેમને પિસ્ટન છાપવા માટે "શાહી" તરીકે કામ કરતા મેટાલિક પાવડર વિકસાવવાની મંજૂરી આપી. પાવડર માહલેના M174+ એલ્યુમિનિયમ એલોયનો ઉપયોગ કરે છે, જે 911 GT2 RS ના બનાવટી પિસ્ટન જેવો જ છે. આમ, પ્રિન્ટેડ પિસ્ટોનની લાક્ષણિકતાઓ બનાવટી પિસ્ટોનની સાથે સરખાવી શકાય છે.
લેસર ધાતુના પાવડરને પીગળે છે અને સ્તર દ્વારા, પિસ્ટન આકાર લે છે.
ટ્રમ્પફ દાખલ કરો, જેમણે ઉત્પાદન અને પ્રિન્ટીંગ પ્રક્રિયા વિકસાવી હતી. ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા ટ્રમ્પફ ટ્રુપ્રિન્ટ 3000 3D પ્રિન્ટર LMF અથવા લેસર મેટલ ફ્યુઝન નામની પ્રક્રિયા દ્વારા પાવડરને, સ્તર પછી સ્તરને ફ્યુઝ કરે છે. આ પ્રક્રિયામાં પાવડરને લેસર બીમ દ્વારા 0.02 mm થી 0.1 mm ની જાડાઈ સાથે, સ્તર દ્વારા ઓગળવામાં આવે છે.
આ કિસ્સામાં અંદાજે 1200 સ્તરોની જરૂર છે જે છાપવામાં લગભગ 12 કલાક લાગશે.
ટ્રમ્પફ પ્રિન્ટિંગ મશીન એકસાથે પાંચ પિસ્ટન છાપવાની મંજૂરી આપે છે અને પ્રિન્ટેડ પિસ્ટનનું કાળજીપૂર્વક વિશ્લેષણ કર્યા પછી, Zeiss સાથે ભાગીદારીમાં, તે પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી કે તેઓ બનાવટી પિસ્ટનથી અલગ નથી.
ટ્રમ્પફનું પ્રિન્ટર એક સાથે પાંચ પિસ્ટન પ્રિન્ટ કરી શકે છે.
પરીક્ષણ, પરીક્ષણ અને પરીક્ષણ
તેઓ 911 GT2 RS ના ફ્લેટ-સિક્સ પર માઉન્ટ થયા પછી, તેમને ચકાસવાનો સમય છે. એન્જીનને ટેસ્ટ બેન્ચ પર મૂકવામાં આવતાં, તેને 200 કલાકની સહનશક્તિ પરીક્ષણમાં પરીક્ષણ માટે મૂકવામાં આવ્યું હતું.
હાથ ધરવામાં આવેલા વિવિધ પરીક્ષણોમાં, તેમાંથી એકે હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ પર 24-કલાકની રેસનું અનુકરણ કર્યું: તેણે સરેરાશ 250 કિમી/કલાકની ઝડપે આશરે 6000 કિમીનું અંતર "મુસાફરી" કર્યું, રિફ્યુઅલિંગ માટે સ્ટોપ્સનું અનુકરણ પણ કર્યું. અન્ય પરીક્ષણમાં સંપૂર્ણ લોડ પર 135 કલાક અને વિવિધ દરે 25 કલાકનો સમાવેશ થાય છે.
આ અઘરી પરીક્ષાનું પરિણામ? કોઈપણ પ્રકારની સમસ્યાઓની નોંધણી કર્યા વિના તમામ પ્રિન્ટેડ પિસ્ટન સાથે ટેસ્ટ પાસ થઈ ગઈ છે.
શું આપણે આ પ્રિન્ટેડ પિસ્ટનને બજારમાં આવતા જોઈશું?
હા, અમે જોઈશું, પરંતુ કોઈ ચોક્કસ સમયપત્રક નથી. 3D પ્રિન્ટીંગ ટેક્નોલોજી થોડા દાયકાઓથી ચાલી રહી છે અને ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં પહેલેથી જ તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, પરંતુ સત્ય એ છે કે તેણે તેની સંભવિતતાની સપાટીને જ ઉઝરડા કરી છે.
શું આપણે ભાવિ પોર્શ મોડેલ પર અંકિત પિસ્ટન જોશું? ખૂબ જ સંભવ છે.
પ્રોટોટાઇપિંગમાં તે હવે સામાન્ય તકનીક છે. તે તમને ચોક્કસ ઘટકો બનાવવાની અને તેમને બનાવવા માટે મશીનો વિકસાવ્યા વિના ઘટકોની ડિઝાઇનમાં વિવિધ પ્રકારોનું ઝડપથી અન્વેષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે, શક્યતાઓની આખી દુનિયા ખોલે છે.
પોર્શે આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ અન્ય ક્ષેત્રોમાં પણ કરે છે, જેમ કે સ્પર્ધા અને તેના ક્લાસિકમાં. પોર્શ ક્લાસિક પહેલેથી જ 3D પ્રિન્ટીંગ દ્વારા ક્લાસિક મોડલ્સ માટે 20 ભાગો (પ્લાસ્ટિક, સ્ટીલ અને અન્ય મેટાલિક એલોયમાં)નું ઉત્પાદન કરે છે, જેનું ઉત્પાદન હવે કરવામાં આવ્યું નથી અને અન્યથા ફરીથી ઉત્પાદન કરવું અશક્ય હશે.
અમે આ ટેક્નોલોજીને ખાસ અથવા ઓછા-ઉત્પાદન મૉડલમાં અથવા તો વિકલ્પો અથવા કસ્ટમાઇઝેશનના સંદર્ભમાં પણ લાગુ થતી જોઈશું — ઉદાહરણ તરીકે, આ વર્ષે, 3D પ્રિન્ટિંગનો ઉપયોગ કરીને બેક્વેટ-શૈલીની સીટ 718 અને 911 માટે વિકલ્પ તરીકે ઉપલબ્ધ થઈ છે. -, કારણ કે આ પ્રકારનું ઉત્પાદન આર્થિક અને તકનીકી રીતે વધુ રસપ્રદ હોવાનું બહાર આવ્યું છે.
3D પ્રિન્ટીંગનો ઉપયોગ કરીને ડ્રમ બેન્ચનો પ્રોટોટાઇપ
પોર્શે આ ટેક્નોલોજીને ઉચ્ચ-ઉત્પાદન મોડલ્સમાં લાગુ કરવા માટે પણ કામ કરી રહી છે, જે લાંબા ગાળે થશે. કેટલુ લાંબુ? અમે ફ્રેન્ક ઇકિંગરને આ જ પૂછ્યું અને તેનો જવાબ, સંપૂર્ણ નિશ્ચિતતા આપ્યા વિના, “ઓછામાં ઓછા 10 વર્ષ (2030)” — આપણે રાહ જોવી પડશે, પરંતુ 3D પ્રિન્ટીંગની સંભવિતતા તેમજ તેના વિક્ષેપકારક પરિબળ નિર્વિવાદ છે.