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首页 > 资讯中心保时捷青岛3D打印铝合金活塞
发布时间：2020-07-17
浏览人次：1058次
了其911 GT2 RS引擎3D打印活塞的首次耐久性测试。测试结果是该部件不仅存活了下来
据了解，保时捷涉足3D打印方面已有(yǒu)一段时间。这家汽車(chē)制造商(shāng)表示，自上世纪90年代以来，他(tā)们就一直在使用(yòng)3D打印技术进行快速原型制作和零部件开发，目前对外销售的约有(yǒu)20个塑料、钢材和合金打印的传统汽車(chē)Porsche Classic生产零部件。最近，911和718赛車(chē)运动車(chē)型的桶式座椅开始接受订单，客户可(kě)以指定3D打印的坐(zuò)垫和靠背表面的硬度、颜色和形状。然而活塞可(kě)能(néng)是3D打印技术在汽車(chē)领域最具雄心的应用(yòng)。
这个过程开始于利用(yòng)3D打印优势重新(xīn)设计活塞。保时捷通过使用(yòng)计算机模拟和人工智能(néng)优化了活塞的支撑形状和底层拓扑结构、去除了不必要的材料并添加了必要的材料。其结果就是该汽車(chē)制造商(shāng)所称的利用(yòng)有(yǒu)机结构形状的“仿生”设计。部分(fēn)3D打印优化包括最小(xiǎo)化支持材料，而不再需要加工来进行去除。
保时捷还能(néng)将一个冷却管道整合到活塞的结构并单独对特殊的双喷射油喷嘴
据了解，保时捷的活塞是在一台高精度的Trumpf TruPrint 3000激光3D打印机上制造，该打印机通过强大、准确的激光焊接精细金属粉末，一次只能(néng)打印出0.02到0.1毫米的一层。所用(yòng)材料则是一种名為(wèi)M174+的专有(yǒu)铝合金，由其合作伙伴和零部件制造商(shāng)Mahle开发和提供。每个活塞由约1200层熔融合金组成，打印大概要花(huā)费12个小(xiǎo)时。幸运的是，它们能(néng)够进行批量打印。
保时捷及其合作伙伴要求最终产品的属性能(néng)跟铸型材料生产的活塞相媲美，但与此同时还要确保跟蔡司展开紧密合作以此来用(yòng)光學(xué)显微镜检查、電(diàn)镜扫描、X光显微镜和3D扫描对材料展开测试和测量。此外，打印活塞还被拆解并分(fēn)析。
在实验室里，六个活塞被装进了一台911 GT2 RS的3.8L双涡轮增压平六缸发动机中并由此开始了耐久性测试。评估内容包括24小(xiǎo)时的模拟高速驾驶、以250公里/小(xiǎo)时的平均速度驾驶、超6000公里的赛道驾驶等。保时捷甚至还模拟了加油过程的停車(chē)。接下来，工程师们在满载的情况下让活塞运转135小(xiǎo)时，在不同速度的拖拉载荷下运转25小(xiǎo)时。200小(xiǎo)时后，测试成功，6个活塞全部通过。
据了解，这种3D打印的铝活塞比GT2 RS通常使用(yòng)的锻造活塞轻10%，并
目前，3D打印的GT2 RS活塞仍处于早期开发阶段，且还没有(yǒu)确定的具體(tǐ)生产计划。然而，保时捷清楚的是，这项技术已经在这里，并且有(yǒu)了一个路線(xiàn)图让更多(duō)的3D打印部件进入到特殊的系列汽車(chē)并最终实现大规模生产。此外，随着研究将铜作為(wèi)3D打印材料，这项技术甚至还有(yǒu)望在電(diàn)动汽車(chē)制造中找到有(yǒu)趣的新(xīn)应用(yòng)。
“我确信增材制造最迟在10年内将成為(wèi)汽車(chē)研发和生产的一个重要组成部分(fēn)，”Ickinger说道。
实际上，保时捷并不是唯一一家开发增材制造部件的汽車(chē)制造商(shāng)。宝马也投资了金属3D打印，并在其Mini Yours项目中试验了3D打印定制部件。与此同时，法國(guó)超级跑車(chē)制造商(shāng)布加迪也曾展示了依靠3D打印技术制造的钛制制动钳。
据了解，保时捷涉足3D打印方面已有(yǒu)一段时间。这家汽車(chē)制造商(shāng)表示，自上世纪90年代以来，他(tā)们就一直在使用(yòng)3D打印技术进行快速原型制作和零部件开发，目前对外销售的约有(yǒu)20个塑料、钢材和合金打印的传统汽車(chē)Porsche Classic生产零部件。最近，911和718赛車(chē)运动車(chē)型的桶式座椅开始接受订单，客户可(kě)以指定3D打印的坐(zuò)垫和靠背表面的硬度、颜色和形状。然而活塞可(kě)能(néng)是3D打印技术在汽車(chē)领域最具雄心的应用(yòng)。
这个过程开始于利用(yòng)3D打印优势重新(xīn)设计活塞。保时捷通过使用(yòng)计算机模拟和人工智能(néng)优化了活塞的支撑形状和底层拓扑结构、去除了不必要的材料并添加了必要的材料。其结果就是该汽車(chē)制造商(shāng)所称的利用(yòng)有(yǒu)机结构形状的“仿生”设计。部分(fēn)3D打印优化包括最小(xiǎo)化支持材料，而不再需要加工来进行去除。
保时捷还能(néng)将一个冷却管道整合到活塞的结构并单独对特殊的双喷射油喷嘴
据了解，保时捷的活塞是在一台高精度的Trumpf TruPrint 3000激光3D打印机上制造，该打印机通过强大、准确的激光焊接精细金属粉末，一次只能(néng)打印出0.02到0.1毫米的一层。所用(yòng)材料则是一种名為(wèi)M174+的专有(yǒu)铝合金，由其合作伙伴和零部件制造商(shāng)Mahle开发和提供。每个活塞由约1200层熔融合金组成，打印大概要花(huā)费12个小(xiǎo)时。幸运的是，它们能(néng)够进行批量打印。
保时捷及其合作伙伴要求最终产品的属性能(néng)跟铸型材料生产的活塞相媲美，但与此同时还要确保跟蔡司展开紧密合作以此来用(yòng)光學(xué)显微镜检查、電(diàn)镜扫描、X光显微镜和3D扫描对材料展开测试和测量。此外，打印活塞还被拆解并分(fēn)析。
在实验室里，六个活塞被装进了一台911 GT2 RS的3.8L双涡轮增压平六缸发动机中并由此开始了耐久性测试。评估内容包括24小(xiǎo)时的模拟高速驾驶、以250公里/小(xiǎo)时的平均速度驾驶、超6000公里的赛道驾驶等。保时捷甚至还模拟了加油过程的停車(chē)。接下来，工程师们在满载的情况下让活塞运转135小(xiǎo)时，在不同速度的拖拉载荷下运转25小(xiǎo)时。200小(xiǎo)时后，测试成功，6个活塞全部通过。
据了解，这种3D打印的铝活塞比GT2 RS通常使用(yòng)的锻造活塞轻10%，并
目前，3D打印的GT2 RS活塞仍处于早期开发阶段，且还没有(yǒu)确定的具體(tǐ)生产计划。然而，保时捷清楚的是，这项技术已经在这里，并且有(yǒu)了一个路線(xiàn)图让更多(duō)的3D打印部件进入到特殊的系列汽車(chē)并最终实现大规模生产。此外，随着研究将铜作為(wèi)3D打印材料，这项技术甚至还有(yǒu)望在電(diàn)动汽車(chē)制造中找到有(yǒu)趣的新(xīn)应用(yòng)。
“我确信增材制造最迟在10年内将成為(wèi)汽車(chē)研发和生产的一个重要组成部分(fēn)，”Ickinger说道。
实际上，保时捷并不是唯一一家开发增材制造部件的汽車(chē)制造商(shāng)。宝马也投资了金属3D打印，并在其Mini Yours项目中试验了3D打印定制部件。与此同时，法國(guó)超级跑車(chē)制造商(shāng)布加迪也曾展示了依靠3D打印技术制造的钛制制动钳。
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