Porsche qed tesplora b'mod attiv it-teknoloġija tal-istampar 3D u issa, għall-ewwel darba, tapplikaha għal komponenti li jiċċaqilqu stressati ħafna bħal pistuni. Għadhom prototip, iżda l-ewwel riżultati tat-testijiet fuq pistuni stampati huma promettenti.
Riżultat ta 'sħubija ta' żvilupp bejn Porsche, Mahle u Trumpf (li jiżviluppaw il-proċessi ta 'produzzjoni u stampar), biex jittestjaw din it-teknoloġija, il-manifattur Ġermaniż assembla dawn il-pistuni fil-flat-sitt tal-"mostru" 911 GT2 RS.
Inti tista 'tistaqsi, għaliex tipprintja pistuni?
Il-pistuni foloz fil-magna tad-911 GT2 RS diġà jużaw teknoloġija ta 'produzzjoni li tgħaqqad ħeffa, saħħa u durabilità. Karatteristiċi essenzjali biex jifilħu għall-ħruxija ta 'prestazzjoni għolja mwiegħda.
Madankollu, huwa possibbli li wieħed imur lil hinn. L-istampar 3D jew il-manifattura addittiva (b'saffi) jippermettilek li tottimizza d-disinn tal-pistun, speċjalment fil-livell strutturali, billi tapplika materjal biss u biss fejn il-forzi jaġixxu fuq il-pistun. Ottimizzazzjoni impossibbli li tinkiseb b'metodi ta 'manifattura tradizzjonali, possibbli biss minħabba li l-istampar 3D "joħloq" l-oġġett saff wara l-ieħor, li jagħmilha possibbli li jiġu esplorati forom ġodda.
Abbona għan-newsletter tagħna
L-ottimizzazzjoni tad-disinn tirriżulta f'forom aktar organiċi milli ġeometriċi li jidhru li ġejjin direttament min-natura, għalhekk id-denominazzjoni ta 'disinn bijonika.
Fl-aħħar, għandna komponent bl-integrità strutturali meħtieġa - Porsche tgħid li l-pistuni stampati tagħha huma saħansitra aktar b'saħħithom minn dawk foloz - iżda hemm bżonn inqas materjal biex jinkiseb dan jirriżulta f'komponent eħfef.
Tqabbil tal-pistun falsifikat (xellug) ma 'pistun stampat (lemin).
10% eħfef, aktar 300 rpm, aktar 30 hp
Fil-każ tal-pistuni tal-Porsche stampati, din it-teknoloġija ppermettiethom inaqqsu l-massa tagħhom b’10% meta mqabbla mal-pistuni foloz użati fl-istandard 911 GT2 RS, iżda skont Frank Ickinger tad-dipartiment tal-iżvilupp avvanzat tal-Porsche “is-simulazzjonijiet tagħna juru li hemm potenzjal ta’ ffrankar ta’ sa 20% fil-piż”.
F’karozza, il-piż, jew aħjar il-massa, huwa l-għadu—l-istess jgħodd f’magna. Il-pistun huwa komponent li jiċċaqlaq, għalhekk it-tneħħija tal-massa ġġib vantaġġi. Billi tkun eħfef ikun hemm inqas inerzja, għalhekk, fil-prinċipju, ikun meħtieġ inqas sforz biex titmexxa.
Ir-riżultat hu li l-pistuni stampati tal-Porsche ppermettew lis-911 GT2 RS 3.8 biturbo flat-six jaħdem bi 300 rpm 'il fuq mill-magna tal-produzzjoni, li jirriżulta fi 30 hp addizzjonali ta' qawwa massima, jew 730 hp minflok 700 cv.
Iżda l-vantaġġi ma jispiċċawx bil-ħeffa akbar tal-pistun. Kif diġà semmejna, l-istampar 3D jippermetti modi li huma impossibbli li jinkisbu b'metodi ta 'manifattura tradizzjonali. Fil-każ ta 'dawn il-pistuni stampati, il-manifattura ta' saff ippermettiet iż-żieda ta 'kanal li jkessaħ wara ċ-ċrieki tal-pistun. Huwa bħal tubu magħluq ġewwa l-pistun, b'żewġ fetħiet ta 'dħul u ħruġ biss għaċ-ċirkwit taż-żejt.
B'dan il-metodu ta 'tkessiħ addizzjonali, it-temperatura tal-pistun meta jkun qed jaħdem niżlet b'aktar minn 20 ° C preċiżament fejn hija soġġetta għall-ogħla tagħbijiet termali. Billi kisbet temperatura operattiva aktar baxxa tal-pistun, Porsche rnexxielha wkoll tottimizza l-kombustjoni, iżid il-pressjoni u t-temperatura, li rriżulta f'aktar effiċjenza. Kif jgħid Frank Ickinger:
"Dan huwa eżempju tajjeb ta' kif il-magna tal-kombustjoni għad għandha potenzjal għall-futur."
Kif huma stampati pistuni Porsche
Il-kollaborazzjoni ma 'Mahle - li żviluppa u pproduċiet il-pistuni foloz għad-911 GT2 RS - ippermettilhom jiżviluppaw it-trab metalliku li jservi bħala l-"linka" biex jistampaw il-pistuni. It-trab juża l-liga ta 'l-aluminju M174+ ta' Mahle, l-istess bħall-pistuni falsifikati tad-911 GT2 RS. Għalhekk, il-karatteristiċi tal-pistuni stampati huma komparabbli ma 'dawk tal-pistuni foloz.
Il-laser idub it-trab metalliku u, saff b'saff, il-pistuni jieħdu forma.
Daħħal Trumpf, li żviluppa l-proċess tal-produzzjoni u l-istampar. Il-Printer 3D Trumpf TruPrint 3000 ta 'preċiżjoni għolja jgħaqqad it-trab, saff wara saff, permezz ta' proċess imsejjaħ LMF, jew fużjoni tal-metall bil-lejżer. F'dan il-proċess it-trab jiġi mdewweb permezz ta 'raġġ tal-lejżer bi ħxuna ta' 0.02 mm sa 0.1 mm, saff b'saff.
F'dan il-każ huma meħtieġa madwar 1200 saff li se jieħdu madwar 12-il siegħa biex jiġu stampati.
Il-magna tal-istampar Trumpf tippermetti l-istampar ta 'ħames pistuni fl-istess ħin u wara analiżi bir-reqqa tal-pistuni stampati, fi sħubija ma' Zeiss, ġie kkonfermat li ma jvarjawx minn pistuni foloz.
L-istampatur ta 'Trumf jista' jistampa ħames pistuni fl-istess ħin.
test, test u test
Wara li jkunu mmuntati fuq is-sitt ċatti tad-911 GT2 RS, wasal iż-żmien li jiġu ttestjati. Bil-magna mqiegħda fuq bank tat-test, ġiet imqiegħda għat-test f'test ta 'reżistenza għal 200 siegħa.
Fost id-diversi testijiet li saru, wieħed minnhom simula tiġrija ta’ 24 siegħa fuq ċirkwit ta’ veloċità għolja: “ivvjaġġa” madwar 6000 km ta’ distanza b’veloċità medja ta’ 250 km/h, anke simula waqfiet għar-riforniment. Test ieħor kien jinkludi 135 siegħa b'tagħbija sħiħa u 25 siegħa b'rati differenti.
Ir-riżultat ta 'dan it-test iebes? It-test għadda, bil-pistuni stampati kollha jkunu għaddew mit-test mingħajr ma rreġistraw xi tip ta' problemi.
Se naraw dawn il-pistuni stampati jolqtu s-suq?
Iva, se naraw, iżda m'hemm l-ebda skeda speċifika. It-teknoloġija tal-istampar 3D ilha għal ftit għexieren ta 'snin u diġà tintuża b'mod estensiv fl-industrija tal-karozzi, iżda l-verità hija li scratched biss il-wiċċ tal-potenzjal tagħha.
Se naraw pistuni stampati fuq mudell Porsche futur? Probabbli ħafna.
Issa hija teknoloġija komuni fil-prototyping. Jippermettilek toħloq komponenti speċifiċi u anke tesplora varjanti differenti fid-disinn tal-komponenti malajr mingħajr ma jkollok bżonn tiżviluppa l-magni biex tagħmilhom, u tiftaħ dinja sħiħa ta 'possibbiltajiet.
Porsche diġà tuża din it-teknoloġija f'oqsma oħra wkoll, bħal fil-kompetizzjoni u l-klassiċi tagħha. Porsche Classic diġà tipproduċi 20 parti (fil-plastik, azzar u liegi metalliċi oħra) għal mudelli klassiċi permezz ta’ stampar 3D, li ma baqgħux prodotti u inkella jkunu impossibbli li jerġgħu jiġu prodotti.
Se naraw ukoll li din it-teknoloġija tiġi applikata f'mudelli speċjali jew ta' produzzjoni baxxa, jew saħansitra f'termini ta' għażliet jew customization — pereżempju, din is-sena, sedil stil baquet li juża stampar 3D sar disponibbli bħala għażla għall-718 u 911. —, peress li din it-tip ta' manifattura tirriżulta li hija ekonomikament u teknikament aktar interessanti.
Il-prototip tal-bank tanbur bl-użu ta 'stampar 3D
Porsche qed taħdem ukoll biex timplimenta din it-teknoloġija f’mudelli ta’ produzzjoni għolja, xi ħaġa li se tiġri fit-tul. Kemm idum? Dak hu li staqsejna lil Frank Ickinger, u t-tweġiba tiegħu, mingħajr ma tagħti ċertezza assoluta, "mill-inqas 10 snin (2030)" - irridu nistennew, iżda l-potenzjal tal-istampar 3D kif ukoll il-fattur ta 'sfrattu tiegħu huwa innegabbli.