Под кожу: как Порше 3D-печати поршни

Опубликованно 30.07.2020 09:10

Аддитивное производство – сложная форма 3D-печати используется в автомобильной промышленности на протяжении многих лет для быстрого прототипирования компонентов, а ее использование для изготовления деталей производство было тоже набирает обороты,. Сейчас компания Porsche добилась успеха в 3D-печати одни из самых сильно нагруженных деталей в двигателе 911 РТС GT2: поршни. Новые поршни стоят на 10% легче, чем оригиналы, позволяя двигателю оборотов 300 об / мин выше, и развивать почти 30bhp большей мощности.

Поршни в высокопроизводительный двигатель подвергаются массированной стресс от нагрузок и жары и, как правило, литые или кованые из алюминиевого сплава. Порше работал с Mahle и производитель принтера Трумпф для развития передовой лазерной обработки металлов плавлением. Опираясь на данные, взятые прямо из конструкции компьютеров, поршни формируются путем сплавления порошкообразного алюминиевого сплава в 1200 слоев, один слой за один раз.

Топология-оптимизация программного обеспечения используется, чтобы определить области, где силы выше, так что точно нужное количество материала в каждой зоне. Временные структуры поддержки включены в конструкцию поршня для предотвращения провисания и деформации во время сплава по-прежнему жарко от тепла лазеры. Структуры формируются как соты внутри таких областях, как поршень микроотверстия, которые в любом случае должны быть, Котор подвергли механической обработке, чтобы избежать каких-либо дополнительных работ для последующего их удаления.

Новые функции также могут быть включены в дизайн, что не было бы возможным с использованием традиционных методов литья, когда расплавленный металл заливается в формы, литьем или ковкой, где он прессуется в формы. В данном случае, Порше удалось внедрить внутренний охлаждающий канал, как туннель бегает по окружности поршня. Охлаждающее масло проходит через канал помогает снизить температуру поршня на 20 градусов C в важнейшей области за поршневых колец, которые уплотняют поршень в цилиндре. Канал питается крошечные 3D-печатные струи масла, которые слишком сложная, чтобы быть сделаны с использованием традиционных методов.

Программа опирается на ‘Бионик’ дизайн встречается в природе, чтобы добавить силу. Поперечное сечение поршня выглядит устрашающе, как скопление мышц и сухожилий. Пять поршня может быть сделано в 12 часов с целью текущего проекта, но это может быть увеличена до 15 поршни, используя более сложную версию этого принтера.

Шесть поршней были испытаны в двигателе 911 РТС GT2 и работать в течение 200 часов для имитации 24 часов пути за рулем, в том числе 3728 миль в среднем на 155 миль в час и 135 часов работает на износ.

Это дорогостоящий процесс, на данном этапе, и более технической работы, необходимые для обеспечения стабильного качества, но технология может быть использована для серийного производства автомобильных двигателей в ближайшие пять лет. Porsche надеется на другие компоненты, такие как интеркулер турбокомпрессора, для улучшения охлаждения потока и площади поверхности. Он также работает на электрический мост приводы с интегрированными маслоохладители, которые могут быть сделаны с меньшим количеством деталей, используя технику и быстро собрать, в два раза жестче и на 10% легче.

Категория: Автоновости