Fabricación aditiva de pistones, nuevo hito de Porsche

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La tecnología de impresión 3D ya se utiliza en Porsche en la construcción de prototipos, fabricación de repuestos para autos deportivos clásicos, así como en otras áreas. En cooperación con sus socios Mahle y Trumpf, el fabricante de automóviles deportivos ahora está estableciendo un nuevo hito en el uso de procesos de fabricación aditiva para componentes de accionamiento altamente estresados: por primera vez, los pistones para el motor de alto rendimiento del buque insignia 911 El modelo, el GT2 RS, ahora también se está produciendo con una impresora 3D.

La impresión 3D permite que los pistones se fabriquen con una estructura optimizada para las cargas que actúan sobre los pistones. Como resultado, los pistones del proyecto de desarrollo avanzado pesan un diez por ciento menos que los pistones de producción en serie forjados. También tienen un conducto de enfriamiento integrado y cerrado en la corona del pistón que no podría haberse producido por métodos convencionales.

«Gracias a los nuevos y más ligeros pistones, podemos aumentar la velocidad del motor, reducir la carga de temperatura en los pistones y optimizar la combustión. Esto permite obtener hasta 30 PS más de potencia del motor biturbo de 700 PS, al tiempo que mejora la eficiencia», explica Frank Ickinger, del departamento de desarrollo avanzado de transmisiones de Porsche.

Existen varias tecnologías diferentes para la impresión 3D. Todos se basan en el principio de que los componentes se construyen capa por capa sin la necesidad de fabricar previamente una herramienta o molde especial. Prácticamente cualquier forma geométrica se puede realizar. La impresora se puede alimentar con los datos de diseño directamente desde la computadora. Los procesos de fabricación aditiva son, por lo tanto, ideales para producir estructuras que han sido diseñadas y optimizadas mediante inteligencia artificial (IA).

Los pistones del 911 GT2 RS se fabricaron con polvo de metal de alta pureza utilizando el proceso de fusión láser de metal (LMF). Aquí, un rayo láser calienta y funde la superficie del polvo correspondiente al contorno de la pieza. Porsche inició el proyecto conjunto junto con los socios de cooperación Mahle y Trumpf. La calidad y la capacidad de rendimiento de los componentes se validaron utilizando tecnología de medición del socio del proyecto Zeiss.

Porsche ya utiliza procesos de fabricación aditiva en varias áreas. Por ejemplo, un asiento de cubo completo con forma de cuerpo impreso en 3D ha estado disponible desde mayo para las series de modelos 911 y 718. Aquí, la sección central del asiento, en otras palabras, las superficies del cojín y el respaldo, es producida en parte por una impresora 3D. Los clientes podrán elegir entre tres niveles de firmeza (duro, medio, blando) para la capa de confort en el futuro. Porsche Classic también utiliza procesos aditivos para reproducir piezas de repuesto de plástico, acero y aleación que antes no estaban disponibles. Una palanca de liberación para el embrague del Porsche 959, por ejemplo, hoy proviene de una impresora 3D. Alrededor de 20 piezas reproducidas para los modelos clásicos de Porsche se fabrican actualmente mediante procesos aditivos. Esta tecnología de fabricación también es técnica y económicamente interesante para Porsche para series especiales y pequeñas, así como para deportes de motor. Por lo tanto, la impresión 3D ofrece un potencial significativo para Porsche con respecto a las innovaciones de productos y procesos, lo que a su vez permitirá a los clientes beneficiarse de productos fascinantes e individuales.

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