Top story

3D geprinte zuigers maken Porsche GT2 RS nog sneller

Porsche toeleverancier Mahle 3D print voor de eerste keer de zuigers van de motoren van de GT2 RS, het topmodel van de Porsche 911 modellijn. Dankzij het design, dat alleen geprint kan worden, zijn de zuigers lichter, neemt de temperatuur in de cilinder is en is er een betere verbranding. Het resultaat: de Porsche GT2 RS met 3D geprinte zuigers haalt 700 pk vermogen een hogere topsnelheid dan de standaard GT2 RS.


De 3D geprinte zuigers zijn een project van Porsche samen met Mahle en Trumpf. Door het design te optimaliseren, valt het gewicht van de zuigers 10 procent lager uit dan het conventioneel gesmede model. De crux zit echter met name in een geïntegreerd koelkanaal.

Koelkanaal geïntegreerd in zuigerkop

Het koelkanaal is geïntegreerd in de zuigerkop. Dit is iets dat op geen andere wijze dan met 3D printen gerealiseerd kan worden. “Dankzij de nieuwe, lichtere zuigers kunnen we het motortoerental verhogen, de temperatuurbelasting van de zuigers verlagen en de verbranding optimaliseren”, legt Frank Ickinger van de afdeling voor de ontwikkeling van geavanceerde aandrijvingen van Porsche uit. “Dit maakt het mogelijk om tot 30 pk meer vermogen uit de 700 pk-biturbo-motor te halen en tegelijkertijd de efficiëntie te verbeteren”. Hij bestempelt deze pilot als het begin van een nieuw hoofdstuk voor de fabrikant van sportwagens. “Dit opent volledig nieuwe mogelijkheden in design en productie.”

AM-design zorgt voor meer vermogen en efficiëntere verbranding

Projectpartners

Porsche startte het project samen met de samenwerkingspartners Mahle en Trumpf. Mahle ontwikkelt en produceert al 100 jaar zuigers en is al vanaf het begin van Porsche leverancier aan de fabrikant van de iconische sportwagens. De zuigers van de 911 GT2 RS zijn vervaardigd uit een hoogzuivere aluminiumlegering. Het design is gebaseerde op bionische structuren. Volgens Mahle kan het gewicht in de toekomst nog verder verlaagd worden, tot wel 20% schat de fabrikant van de 3D geprinte zuigers. Tegelijkertijd verbetert de stijfheid. Het koelkanaal in de zuigerkop verlaagt de temperatuurbelasting van een van de meest belaste onderdelen van de zuiger. Hierdoor verloopt de verbranding efficiënter en kunnen vermogen en topsnelheid verder worden opgevoerd.

Duurtest van 6000 km met gemiddelde snelheid van 250 km/u

Porsche

200 uur duurtest

De onderdelen zijn geprint op de machine van Trumpf. Elke zuiger bestaat uit 1200 lagen. Deze worden in ongeveer 12 uur geprint. Mahle doet zelf de mechanische nabewerking voor de noodzakelijke nauwkeurigheid en juiste balans. Daarbij gaat met name aandacht uit naar het centrale gedeelte, de skirt, en het deelwaar de zuiger verbonden is met de zuigerstang. De kwaliteit en het prestatievermogen van de componenten werden gevalideerd met behulp van meettechnologie van Zeiss. Daarna hebben Porsche en Mahle de zes zuigers in een motor van de GT2 RS aan een 200 uur durende tetst onderworpen. Hierbij heeft de Porsche 6000 kilometer afgelegd met een gemiddelde snelheid van 250 km / uur, inclusief tankstops en ongeveer 135 uur volle belasting. Non-destructieve testen door Zeiss, zoals CT-scanning, hebben aangetoond dat de de 3D geprinte zuiger dezelfde kwaliteitsstandaard haalt als een gesmeed exemplaar. Mahle is dan ook van plan om verder te gaan met 3D printen, ook in andere projecten. Onder andere denkt men aan onderdelen voor elektrische auto’s, motor- en transmissiebehuizingen en luchtinlaten.

3D geprinte stoel voor Porsche

Porsche maakt al op verschillende gebieden gebruik van additieve productieprocessen. Zo is er bijvoorbeeld sinds mei een 3D-geprinte kuipstoel voor de modelreeksen 911 en 718 beschikbaar. Hier wordt het centrale gedeelte van de zitting, d.w.z. de kussen- en rugleuningoppervlakken, gedeeltelijk door een 3D-printer geproduceerd. Klanten kunnen in de toekomst kiezen tussen drie hardheidsgraden (hard, medium, zacht) voor de comfortlaag.

20 Porsche classic onderdelen uit 3D printer

Porsche Classic maakt ook gebruik van additive manufacturing voor het reproduceren van plastic, stalen en gelegeerde onderdelen die voorheen niet meer verkrijgbaar waren. Een ontgrendelingshendel voor de koppeling van de Porsche 959 komt tegenwoordig bijvoorbeeld uit een 3D-printer. Momenteel worden ongeveer 20 gereproduceerde onderdelen voor de Porsche classic-modellen op bestelling 3D geprint. Deze productietechniek is voor Porsche ook technisch en economisch interessant voor speciale en kleine series en voor de autosport.

Porsche

Foto: Trumpf heeft het productproces geoptimaliseerd zodat de zuigers in batches van 4 stuks geprint kunnen worden.

Back to top button

Gratis abonnement op nieuwsbrief en kwartaal magazine

Schrijf je in voor onze wekelijkse e-mail nieuwsbrief, je ontvangt dan tevens elk kwartaal 3D Print magazine, in print of pdf.

 

Kijk hier en lees wat je mag verwachten

You have Successfully Subscribed!