Porsche inachunguza kikamilifu teknolojia ya uchapishaji ya 3D na sasa, kwa mara ya kwanza, inaitumia kwa vipengele vinavyosogea vilivyosisitizwa sana kama vile bastola. Bado ni mfano, lakini matokeo ya kwanza ya vipimo kwenye pistoni zilizochapishwa yanaahidi.
Matokeo ya ushirikiano wa maendeleo kati ya Porsche, Mahle na Trumpf (ambao huendeleza michakato ya uzalishaji na uchapishaji), ili kujaribu teknolojia hii, mtengenezaji wa Ujerumani alikusanya bastola hizi katika gorofa-sita ya "monster" 911 GT2 RS.
Unaweza kuuliza, kwa nini chapisha bastola?
Pistoni za kughushi kwenye injini ya 911 GT2 RS tayari hutumia teknolojia ya uzalishaji inayochanganya wepesi, nguvu na uimara. Vipengele muhimu vya kuhimili ugumu wa utendakazi wa hali ya juu ulioahidiwa.
Hata hivyo, inawezekana kwenda zaidi. Uchapishaji wa 3D au utengenezaji wa nyongeza (kwa tabaka) hukuruhusu kuboresha muundo wa bastola, haswa katika kiwango cha kimuundo, ukitumia nyenzo tu na pale ambapo nguvu hutenda kwenye bastola. Uboreshaji hauwezekani kupata kwa mbinu za kitamaduni za utengenezaji, unawezekana tu kwa sababu uchapishaji wa 3D "huunda" safu ya kitu baada ya safu, na kuifanya iwezekane kugundua aina mpya.
Jiandikishe kwa jarida letu
Uboreshaji wa muundo husababisha kikaboni zaidi kuliko maumbo ya kijiometri ambayo yanaonekana kutoka moja kwa moja kutoka kwa asili, kwa hivyo uteuzi wa muundo wa kibiolojia.
Mwishowe, tuna sehemu yenye uadilifu muhimu wa kimuundo - Porsche inasema bastola zake zilizochapishwa zina nguvu zaidi kuliko zile za kughushi - lakini nyenzo kidogo inayohitajika kufikia matokeo haya katika sehemu nyepesi.
Ulinganisho wa bastola ghushi (kushoto) na bastola iliyochapishwa (kulia).
10% nyepesi, zaidi 300 rpm, zaidi 30 hp
Kwa upande wa bastola zilizochapishwa za Porsche, teknolojia hii imewaruhusu kupunguza wingi wao kwa 10% ikilinganishwa na pistoni za kughushi zinazotumiwa katika kiwango cha 911 GT2 RS, lakini kulingana na Frank Ickinger wa idara ya maendeleo ya juu ya Porsche "simulations zetu zinaonyesha kuwa kuna uwezo wa kuokoa hadi 20% ya uzito".
Katika gari, uzito, au tuseme uzito, ni adui-hivyo ni kweli katika injini. Pistoni ni sehemu ya kusonga, hivyo kuondoa molekuli huleta faida. Kwa kuwa nyepesi kuna inertia kidogo, kwa hiyo, kwa kanuni, jitihada ndogo zitahitajika ili kuisonga.
Matokeo yake ni kwamba bastola zilizochapishwa za Porsche ziliruhusu 911 GT2 RS's 3.8 biturbo flat-six kukimbia kwa 300 rpm juu ya injini ya uzalishaji, na kusababisha ziada ya 30 hp ya nguvu ya juu, au 730 hp badala ya 700 cv.
Lakini faida haziishii na wepesi zaidi wa bastola. Kama tulivyokwisha sema, uchapishaji wa 3D huruhusu njia ambazo haziwezekani kufikiwa na mbinu za kitamaduni za utengenezaji. Katika kesi ya pistoni hizi zilizochapishwa, utengenezaji wa safu kuruhusiwa kwa kuongeza duct ya baridi nyuma ya pete za pistoni. Ni kama mirija iliyofungwa ndani ya bastola, iliyo na fursa mbili tu za kuingiza na kutoka kwa mzunguko wa mafuta.
Kwa njia hii ya baridi ya ziada, hali ya joto ya pistoni wakati inafanya kazi imeshuka kwa zaidi ya 20 ° C kwa usahihi ambapo inakabiliwa na mizigo ya juu ya joto. Kwa kufikia joto la chini la uendeshaji wa pistoni, Porsche pia imeweza kuongeza mwako, kuongeza shinikizo na joto, na kusababisha ufanisi zaidi. Kama Frank Ickinger anavyosema:
"Huu ni mfano mzuri wa jinsi injini ya mwako bado ina uwezo kwa siku zijazo."
Jinsi pistoni za Porsche zilizochapishwa zinafanywa
Kushirikiana na Mahle - ambayo ilitengeneza na kutengeneza bastola ghushi za 911 GT2 RS - iliwaruhusu kutengeneza unga wa metali ambao hutumika kama "wino" wa kuchapisha bastola. Poda hiyo hutumia aloi ya alumini ya Mahle ya M174+, sawa na bastola ghushi za 911 GT2 RS. Kwa hivyo, sifa za pistoni zilizochapishwa zinalinganishwa na zile za pistoni za kughushi.
Laser huyeyuka poda ya metali na, safu kwa safu, pistoni huchukua sura.
Ingiza Trumpf, ambaye aliendeleza mchakato wa uzalishaji na uchapishaji. Trumpf TruPrint 3000 3D Printer ya usahihi wa juu huunganisha unga, safu baada ya safu, kupitia mchakato unaoitwa LMF, au muunganisho wa chuma cha leza. Katika mchakato huu poda inayeyuka na boriti ya laser yenye unene wa 0.02 mm hadi 0.1 mm, safu kwa safu.
Katika kesi hii takriban tabaka 1200 zinahitajika ambayo itachukua karibu masaa 12 kuchapishwa.
Mashine ya uchapishaji ya Trumpf inaruhusu uchapishaji wa pistoni tano wakati huo huo na baada ya uchambuzi wa makini wa pistoni zilizochapishwa, kwa kushirikiana na Zeiss, ilithibitishwa kuwa hawana tofauti na pistoni za kughushi.
Printa ya Trumpf inaweza kuchapisha pistoni tano kwa wakati mmoja.
mtihani, mtihani na mtihani
Baada ya kupachikwa kwenye gorofa-sita ya 911 GT2 RS, ni wakati wa kuzijaribu. Injini ikiwa imewekwa kwenye benchi ya majaribio, ilijaribiwa katika jaribio la uvumilivu kwa masaa 200.
Miongoni mwa majaribio mbalimbali yaliyofanywa, mmoja wao aliiga mbio ya saa 24 kwenye mzunguko wa kasi: "ilisafiri" takriban kilomita 6000 ya umbali kwa kasi ya wastani ya 250 km / h, hata kuiga vituo vya kuongeza mafuta. Jaribio lingine lilijumuisha masaa 135 kwa mzigo kamili na masaa 25 kwa viwango tofauti.
Matokeo ya mtihani huu mgumu? Mtihani ulipita, na bastola zote zilizochapishwa zimefaulu mtihani bila kusajili aina yoyote ya shida.
Je, tutaona bastola hizi zilizochapishwa zikiingia sokoni?
Ndiyo, tutaona, lakini hakuna ratiba maalum. Teknolojia ya uchapishaji ya 3D imekuwepo kwa miongo michache na tayari inatumiwa sana katika sekta ya magari, lakini ukweli ni kwamba imepiga tu uso wa uwezo wake.
Je! tutaona bastola zilizowekwa kwenye modeli ya baadaye ya Porsche? Uwezekano mkubwa sana.
Sasa ni teknolojia ya kawaida katika prototyping. Inakuruhusu kuunda vipengee mahususi na hata kuchunguza lahaja tofauti katika muundo wa vipengele haraka bila kulazimika kutengeneza mashine za kuzitengeneza, na kufungua ulimwengu mzima wa uwezekano.
Porsche tayari inatumia teknolojia hii katika maeneo mengine pia, kama vile katika mashindano na classics yake. Porsche Classic tayari inazalisha sehemu 20 (katika plastiki, chuma na aloi nyingine za metali) kwa mifano ya classic kwa njia ya uchapishaji wa 3D, ambayo haikuzalishwa tena na vinginevyo haiwezekani kuzalisha tena.
Pia tutaona teknolojia hii ikitumika katika miundo maalum au ya uzalishaji wa chini, au hata kulingana na chaguo au ubinafsishaji - kwa mfano, mwaka huu, kiti cha mtindo wa baquet kinachotumia uchapishaji wa 3D kimepatikana kama chaguo kwa 718 na 911 -, kwa kuwa aina hii ya utengenezaji inageuka kuwa ya kiuchumi na ya kiufundi ya kuvutia zaidi.
Mfano wa benchi ya ngoma kwa kutumia uchapishaji wa 3D
Porsche pia inafanya kazi kutekeleza teknolojia hii katika mifano ya juu ya uzalishaji, jambo ambalo litatokea kwa muda mrefu. Muda gani? Hilo ndilo tulilomuuliza Frank Ickinger, na jibu lake, bila kutoa uhakika kabisa, "angalau miaka 10 (2030)" - tunapaswa kusubiri, lakini uwezekano wa uchapishaji wa 3D pamoja na sababu yake ya usumbufu hauwezi kupingwa.