Инновационные поршни из 3D-принтера для большей мощности и эффективности

Технология 3D-печати уже используется в компании Porsche при создании прототипов, в производстве запасных частей для классических спортивных автомобилей и в других областях

Теперь производитель спорткаров вместе с компаниями Mahle и Trumpf вышел на новый этап в применении аддитивных методов производства – в высокомощном двигателе топ-модели 911 GT2 RS впервые были успешно применены поршни, изготовленные на 3D-принтере.

3D-печать позволяет изготавливать поршни с оптимизированной структурой, учитывающей особенности нагрузки. В результате опытные поршни оказались на 10 процентов легче, чем серийные кованые аналоги. Кроме того, они имеют интегрированный закрытый канал в днище, который было бы невозможно получить с использованием обычных методов производства.

«Благодаря новым, более легким поршням мы можем повысить частоту вращения, снизить температурную нагрузку на поршни и оптимизировать процесс сгорания, – разъясняет Франк Икингер, представляющий отдел предварительных разработок систем привода в компании Porsche. – Тем самым мощность 700-сильного двигателя с двумя турбинами можно поднять на 30 л.с. при одновременно более высокой экономичности».

Послойная технология позволяет создавать новые, улучшенные конструкции

В области 3D-печати используется целый ряд различных технологий. Все они базируются на принципе послойного создания детали без необходимости использовать специальные инструменты или формы. Это позволяет выпускать детали практически любой геометрии. Информация о конструкции поступает в принтер прямо из компьютера. Кроме того, аддитивные технологии идеальны при выпуске структур, конструирование и оптимизация которых ведутся с использованием искусственного интеллекта. Поршни 911 GT2 RS были созданы с использованием так называемого метода аддитивного лазерного спекания (Laser Metall Fusion, LMF) из металлического порошка высокой чистоты. Лазерный луч идет по контуру детали, нагревает слой порошка и производит его спекание. Совместный проект Porsche реализует в сотрудничестве со своими партнерами – компаниями Mahle и Trumpf. Качество и эффективность полученных деталей были подтверждены специалистами по измерительной технике из компании Zeiss.

Широкая область применения и новые потенциалы 3D-печати в компании Porsche

Porsche использует аддитивные методы производства в различных областях. Так, с мая предлагается изготовленное методом 3D-печати сиденье-ковш для модельных рядов 911 и 718. Центральная часть сиденья, то есть подушки и спинки, частично изготавливается на 3D-принтере. В будущем клиенты смогут выбирать один из трех уровней жесткости сиденья (жесткий, средний, мягкий). Кроме того, подразделение Porsche Classic использует аддитивные технологии при производстве деталей из пластмассы, стали и легких металлов, заказать которые ранее не представлялось возможным. Например, выжимной рычаг сцепления Porsche 959 сегодня изготавливается на 3D-принтере. В настоящее время около 20 деталей для классических автомобилей Porsche производятся с использованием аддитивных технологий. Эта технология представляет интерес для Porsche как с технической, так и экономической точки зрения при производстве специальных моделей и малых серий, а также в автоспорте. Тем самым 3D-печать открывает для Porsche широкие возможности в области новых продуктов и технологий, которые позволят предлагать уникальные индивидуальные решения и повышать степень удовлетворенности клиентов.