Как 3D-поршни добавят мощности Porsche 911 GT2 RS

15:12 14-07-2020

Разработчики в сфере 3D-печати достигли серьезных успехов в производстве запчастей для автомобилей. В частности, результаты печати поршней для Porsche превзошли все ожидания. Преимущество этого нового метода состоит в том, что полученные поршни легче и имеют интегрированную систему охлаждения.

Поршни произведенные с помощью 3D-печати, которые созданы совместными усилиями Porsche и двух партнеров-поставщиков, оказались на 10 процентов легче, а метод конструирования предусматривает встроенный канал охлаждения, что делает детали более эффективными в работе. Поршни печатаются с использованием металлического порошка, который расплавляется с помощью лазерных лучей и укладывается по одному слою за раз.

Немецкий автопроизводитель теперь может использовать 3D-поршни для своего 911 GT2 RS, которые легче, жестче и имеют встроенный и закрытый канал охлаждения, что приводит к увеличению мощности и эффективности. Автопроизводитель в партнерстве с немецкими поставщиками Mahle и Trumpf напечатал поршни в качестве эксперимента для разработки. Производитель таким образом хочет показать, что можно изготовить детали двигателя таким образом, и они будут работать под сильным давлением и нагревом. Фактически, после того, как поршни были напечатаны, обработаны и проанализированы на наличие дефектов, они были размещены на испытательном стенде двигателя и без каких-либо проблем выдержали смоделированный тест на 200-часовой запас прочности.

Но прежде чем проверить детали, нужно убедиться в безупречности технологии и алгоритма изготовления. Все-таки, 3D - это нетипичная для автопроизводства сфера. Вместо того, чтобы наносить слои с печатающей головки, как это было бы на домашнем 3D-принтере, Mahle создал металлический порошок высокой чистоты, который помещается в принтер Trumpf, использующий лазерные лучи для нагрева и плавления порошка, чтобы накладывать его послойно. Эти слои накапливаются до тех пор, пока не сформируется деталь.

Как уже отмечена, полученный компонент не только на 10 процентов легче, чем оригинальный поршень, произведенный традиционным способом в заводских условиях, но и имеет более высокую жесткость, чем обычная кованая деталь. К тому же разработчики предусмотрели при печати появление встроенного канала охлаждения.

Загвоздка в том, что этот интегрированный канал охлаждения не может быть добавлен к поршню с использованием традиционных методов кованого производства. Porsche утверждает, что благодаря аддитивному производству температура в зоне кольца поршня снижается более чем на 20 градусов. Это позволяет получать мощность дополнительно до 30 л.с. при использовании 700-сильного битурбо-двигателя, одновременно повышая эффективность его работы.

В то же время автопроизводитель еще не совсем готов начать 3D-печать деталей для автомобилей обычной серии. По словам представителей Porsche, это займет около 10 лет. Пока компания предлагает только ковшеобразные 3D-сиденья для 911 и 918 и некоторые детали для классических моделей. Будущие индивидуальные товары для клиентов начнут готовиться примерно через два-три года. Для мелкосерийного производства 3D-деталей потребуется около пяти лет. Несмотря на преимущества этой технологий, она все же достаточно дорогая, и для ее масштабного внедрения требуется время.

В дальнейшем Porsche также планирует предложить 3D-детали, старых моделей, которые уже не производятся.