保时捷与合作伙伴马勒集团(Mahle)和通快集团(Trumpf)合作,将增材制造工艺应用于高应力驱动部件。现在,保时捷可以使用3D打印机生产911旗舰车型GT2 RS的高性能发动机活塞。
3D打印可以制造出专门根据作用在活塞上的负载进行优化的活塞结构。这种活塞重量比量产锻造活塞轻10%。活塞头内还集成了一条封闭式冷却管道,而这是传统工艺所无法实现的。保时捷先进驱动装置开发部门的Frank Ickinger解释道:“这种更轻的新型活塞使我们能够提高发动机的转速,降低活塞上的温度负载并优化燃烧,这使得700马力双涡轮增压发动机的输出功率再提高多达30马力,提高效率。”
逐层构建部件实现全新设计
由于可以直接通过计算机向打印机传输设计数据,增材制造工艺还非常适合用于通过人工智能(AI)设计和优化的生产结构。911 GT2 RS的活塞使用高纯度金属粉末,通过激光金属熔合工艺(LMF)制造而成。在制造过程中,激光束加热并熔化部件轮廓对应的粉末表面。保时捷与合作伙伴发起这个联合项目,并使用项目合作方蔡司的测量技术对部件的质量和性能进行检验。
3D打印在保时捷的广泛应用
保时捷已在多个领域采用增材制造工艺。例如,自5月起,保时捷就已经开始为911和718系列车型提供3D打印的全桶型座椅,座椅的部分中央区域(即座垫和靠背表面)使用3D打印机生产。未来,客户将能够选择三种舒适度(硬、中、软)。保时捷还使用增材制造工艺复制已停产的塑料、钢制和合金零配件。例如,保时捷959的离合器分离杆目前就是使用3D打印机打印的。目前,大约有20种保时捷经典车型的复制零件采用增材工艺制造。这种制造技术也给保时捷的特别版和限量版车型生产,以及赛车运动带来了技术和经济上的优势。3D打印为保时捷带来了巨大的产品和工艺创新潜力,而客户也将从个性化产品中获益。 (李连兴)