Porsche 3D басып шығару технологиясын белсенді түрде зерттеп жатыр және қазір оны алғаш рет поршеньдер сияқты жоғары кернеулі қозғалатын компоненттерге қолданады. Олар әлі де прототип болып табылады, бірақ басып шығарылған поршеньдердегі сынақтардың алғашқы нәтижелері перспективалы.
Porsche, Mahle және Trumpf (өндіріс және басып шығару процестерін әзірлейтін) арасындағы серіктестіктің нәтижесі осы технологияны сынау үшін неміс өндірушісі бұл поршеньдерді «монстр» 911 GT2 RS жалпақ алтысына жинады.
Сіз неге поршеньдерді басып шығаруды сұрайсыз?
911 GT2 RS қозғалтқышындағы жалған поршеньдерде жеңілдігі, беріктігі мен ұзақ мерзімділігін біріктіретін өндіріс технологиясы қазірдің өзінде қолданылады. Уәде етілген жоғары өнімділіктің қиындықтарына төтеп беретін маңызды мүмкіндіктер.
Дегенмен, одан әрі жүруге болады. 3D басып шығару немесе қосымша өндіріс (қабаттар бойынша) поршень дизайнын оңтайландыруға мүмкіндік береді, әсіресе құрылымдық деңгейде, материалды тек және тек күштер поршеньге әсер ететін жерде ғана қолдану. Дәстүрлі өндіріс әдістерімен қол жеткізу мүмкін емес оңтайландыру, тек 3D басып шығару жаңа пішіндерді зерттеуге мүмкіндік беретін қабаттан кейін нысан қабатын «жасады».
Біздің ақпараттық бюллетеньге жазылыңыз
Дизайнды оңтайландыру геометриялық фигуралардан гөрі органикалық болып табылады, олар тікелей табиғаттан шыққан, сондықтан бионикалық дизайн белгіленеді.
Сайып келгенде, бізде қажетті құрылымдық тұтастығы бар құрамдас бар - Porsche оның басып шығарылған поршеньдері соғылған поршеньдерден де күшті екенін айтады, бірақ жеңілірек құрамдас бөлікте бұл нәтижелерге жету үшін аз материал қажет.
Жалған поршеньді (сол жақта) басып шығарылған поршеньмен (оң жақта) салыстыру.
10% жеңіл, 300 айн/мин, 30 а.к. көп
Басып шығарылған Porsche поршеньдері жағдайында бұл технология 911 GT2 RS стандартында қолданылатын жалған поршеньдермен салыстырғанда олардың массасын 10%-ға азайтуға мүмкіндік берді, бірақ Porsche компаниясының жетілдірілген әзірлеу бөлімінің қызметкері Фрэнк Икингердің айтуынша, «біздің модельдеулеріміз бар екенін көрсетеді. салмақты 20%-ға дейін үнемдеу мүмкіндігі».
Автокөлікте салмақ, дәлірек айтқанда, масса жау болып табылады - қозғалтқышта да солай. Поршень қозғалатын құрамдас болып табылады, сондықтан массаны жою артықшылықтар әкеледі. Жеңіл болған кезде инерция аз болады, сондықтан оны жылжыту үшін негізінен аз күш қажет болады.
Нәтижесінде Porsche басып шығарған поршеньдері 911 GT2 RS-тің 3,8 битурбо жалпақ алтылығының өндірістік қозғалтқыштан 300 айн/мин жоғары жұмыс істеуіне мүмкіндік берді, нәтижесінде қосымша 30 а.к. максималды қуат немесе 700 цв орнына 730 а.к.
Бірақ артықшылықтар поршеньдің үлкен жеңілдігімен аяқталмайды. Жоғарыда айтып өткеніміздей, 3D басып шығару дәстүрлі өндіріс әдістерімен қол жеткізу мүмкін емес әдістерге мүмкіндік береді. Бұл басып шығарылған поршеньдер жағдайында қабат өндірісі поршеньдік сақиналардың артына салқындату арнасын қосуға мүмкіндік берді. Ол поршень ішіндегі жабық түтік тәрізді, май тізбегі үшін тек екі кіріс және шығыс саңылаулары бар.
Бұл қосымша салқындату әдісімен жұмыс кезінде поршеньдің температурасы ең жоғары термиялық жүктемелерге ұшыраған жерде 20 ° C-тан астам төмендеді. Поршеньдің төменгі жұмыс температурасына қол жеткізу арқылы Porsche сонымен қатар жануды оңтайландыра алды, қысым мен температураны арттырды, нәтижесінде тиімдірек болды. Фрэнк Икингер айтқандай:
«Бұл жану қозғалтқышының болашақ үшін әлеуеті әлі де бар екендігінің жақсы мысалы».
Басылған Porsche поршеньдері қалай жасалады
911 GT2 RS үшін соғылған поршеньдерді жасап шығарған Mahle компаниясымен бірлесіп жұмыс істеу оларға поршеньдерді басып шығару үшін «сия» ретінде қызмет ететін металл ұнтағын жасауға мүмкіндік берді. Ұнтақ 911 GT2 RS соғылған поршеньдері сияқты Mahle's M174+ алюминий қорытпасын пайдаланады. Осылайша, басып шығарылған поршеньдердің сипаттамалары соғылған поршеньдермен салыстырылады.
Лазер металл ұнтағын ерітеді және қабат-қабат поршеньдер пішін алады.
Өндіріс және басып шығару процесін дамытқан Трампфқа кіріңіз. Жоғары дәлдіктегі Trumpf TruPrint 3000 3D принтері LMF немесе лазерлік металды біріктіру деп аталатын процесс арқылы қабаттан қабат ұнтақты балқытады. Бұл процесте ұнтақ қабат-қабат қалыңдығы 0,02 мм-ден 0,1 мм-ге дейінгі лазер сәулесінің көмегімен балқытылады.
Бұл жағдайда басып шығаруға шамамен 12 сағат қажет болатын шамамен 1200 қабат қажет.
Trumpf баспа машинасы бес поршеньді бір уақытта басып шығаруға мүмкіндік береді және басып шығарылған поршеньдерді мұқият талдаудан кейін Zeiss компаниясымен серіктестікте олардың жалған поршеньдерден айырмашылығы жоқ екендігі расталды.
Трампфтың принтері бір уақытта бес поршеньді басып шығара алады.
сынақ, сынақ және сынақ
Олар 911 GT2 RS жалпақ алтысына орнатылғаннан кейін, оларды сынау уақыты келді. Қозғалтқыш сынақ стендіне қойылған кезде ол 200 сағат бойы төзімділік сынағынан өтті.
Өткізілген әртүрлі сынақтардың ішінде олардың бірі 24 сағаттық жарысты жоғары жылдамдықтағы контурда имитациялады: ол орташа есеппен 250 км/сағ жылдамдықпен шамамен 6000 км қашықтықты «жүрді», тіпті жанармай құюға арналған аялдамаларды модельдеді. Тағы бір сынақ толық жүктеме кезінде 135 сағатты және әртүрлі тарифтермен 25 сағатты қамтиды.
Бұл қиын сынақтың нәтижесі? Сынақтан өтті, барлық басып шығарылған поршеньдер ешқандай ақауларды тіркеместен сынақтан өтті.
Бұл басып шығарылған поршеньдердің нарыққа шыққанын көреміз бе?
Иә, көреміз, бірақ нақты кесте жоқ. 3D басып шығару технологиясы бірнеше ондаған жылдар бойы болды және қазірдің өзінде автомобиль өнеркәсібінде кеңінен қолданылады, бірақ шындық, ол өзінің әлеуетінің бетін ғана сызып тастады.
Болашақ Porsche үлгісінде басылған поршеньдерді көреміз бе? Өте ықтимал.
Бұл қазір прототиптеудегі кең таралған технология. Ол нақты құрамдас бөліктерді жасауға және тіпті оларды жасау үшін машиналарды жасамай-ақ құрамдас дизайндағы әртүрлі нұсқаларды жылдам зерттеуге мүмкіндік береді, бұл бүкіл мүмкіндіктер әлемін ашады.
Porsche бұл технологияны басқа салаларда, мысалы, бәсекелестікте және оның классикасында қолданады. Porsche Classic қазірдің өзінде 3D басып шығару арқылы классикалық үлгілер үшін 20 бөлікті (пластик, болат және басқа металл қорытпаларында) шығарады, олар енді шығарылмайды және әйтпесе қайта шығару мүмкін болмайтын еді.
Сондай-ақ, біз бұл технологияның арнайы немесе аз өндірілген үлгілерде, тіпті опциялар немесе теңшеу тұрғысынан қолданылғанын көреміз — мысалы, биылғы жылы 3D басып шығаруды пайдаланатын бакет стиліндегі орындық 718 және 911 үшін опция ретінде қолжетімді болды. — өйткені өндірістің бұл түрі экономикалық және техникалық жағынан қызықтырақ болып шығады.
3D басып шығаруды пайдаланатын барабан стендінің прототипі
Porsche сонымен қатар бұл технологияны ұзақ мерзімді перспективада болатын жоғары өндіріс үлгілеріне енгізу үшін жұмыс істейді. Қанша уақыт? Бұл біз Фрэнк Икингерден сұрағанымыз және оның жауабы абсолютті сенімділік бермей, «кем дегенде 10 жыл (2030)» — күтуіміз керек, бірақ 3D басып шығарудың әлеуеті, сондай-ақ оның бұзушы факторы даусыз.