در پورشه، فناوری ساخت افزودنی در حال حاضر در نمونه سازی ساخت قطعات یدکی برای وسایل نقلیه استفاده می شود.
این فرآیند به پیستون ها اجازه می دهد تا با ساختاری بهینه سازی شده برای بارهای وارد بر پیستون ها تولید شوند. به اصطلاح «معماری بیونیک» از سازههای موجود در دنیای طبیعی الهام میگیرد و نتیجه یک جزء سبکتر است. وزن پیستونها ۱۰ درصد کمتر از پیستونهای تولید شده از روش آهنگری است.
این طرح همچنین دارای یک کانال خنک کننده یکپارچه و بسته در تاج پیستون است که نمی توانست با ریخته گری معمولی تولید شود. این ویژگی به کاهش دما در مناطقی از پیستون که تحت بیشترین بار هستند کمک می کند.
فرانک ایکینگر، از بخش توسعه پیشرانه در پورشه، «به لطف پیستونهای سبکتر جدید، میتوانیم سرعت موتور را افزایش دهیم. بار دمایی روی پیستونها را کاهش دهیم و احتراق را بهینه کنیم. این باعث می شود تا ۳۰ اسب بخار قدرت بیشتر از موتور ۷۰۰ اسب بخار biturbo دریافت کنید و در عین حال راندمان را بهبود بخشد
برای این پروژه، پیستون های ۹۱۱ GT2 RS از پودر فلز با خلوص بالا با استفاده از فرآیند ساخت افزایشی پودر ساخته شد. یک پرتو لیزر سطح پودر را گرم و ذوب می کند – یک پودر آلومینیوم، ساخته شده از آلیاژ خاصی که در Mahle ساخته شده است. قبل از نصب پیستون تولید شده با پرینت سه بعدی در موتور، مراحل مشابهی را طی می کند که پیستون معمولی طی می کند – ماشینکاری، اندازه گیری و آزمایش.
تست دوام
مهندسان توجه خاصی به دامن (پوسته بیرونی پیستون) و نقطه اتصال آن به شاتون دارند. قطعات تولید شده با مواد افزودنی تحت آزمایشات آزمایشگاهی معمول قرار می گیرند. مهندسان Mahle می گویند که نتایج مثبت پتانسیل بالای قطعات چاپ شده با چاپ سه بعدی را به ویژه در دوره های تولید با کارایی بالا و محدود و همچنین برای نمونه سازی تایید می کند. علاوه بر ماهله، تعدادی دیگر از شرکای تامین کننده به پورشه در این پروژه پیوستند. متخصص لیزر Trumpf در یک فرآیند چاپ ۱۲ ساعته، پیستون های خالی را از ۱۲۰۰ لایه ایجاد کرد. کیفیت و قابلیت عملکرد قطعات با استفاده از تخصص مترولوژی زایس تایید شد. دومینیک آبله، رهبر پروژه مهندسی پیشرفته در Mahle، اضافه کرد: «ما میتوانیم از فضاهای نصب بهترین استفاده را ببریم و طرحهایی بسازیم که با وسایل متعارف قابل تولید نیستند. این به ما این امکان را می دهد که اقلام را به صورت بیونیک بسازیم و اجزای بسیار سبک وزن و در عین حال با استحکام بالا تولید کنیم که اکنون به ما کمک می کند تا وزن زیادی را در مورد طراحی پیستون خود کاهش دهیم. در نتیجه، میتوانیم موتور را با دور بالاتری کار کنیم و در نتیجه قدرت بیشتری تولید کنیم.»
