Hogere prestaties en meer efficiëntie met 3D-geprinte zuigers

Porsche gaat in samenwerking met Mahle en Trumpf zuigers maken met de 3D-printer voor de 911 GT2 RS, het topmodel uit de 991-range. Het is voor het eerst dat 3D-onderdelen worden ingezet voor aandrijfcomponenten die zwaar worden belast. Porsche gebruikte de 3D-printtechnologie al voor de constructie van prototypen, de productie van reserveonderdelen voor klassieke sportwagens en bij een aantal andere toepassingen.

Met 3D-printen kan Porsche zuigers vervaardigen met een structuur die is toegerust op de zwaarste belastingen. De 3D-geprinte zuigers wegen tien procent minder dan gesmede exemplaren die nu nog worden toegepast. Bovendien hebben ze een geïntegreerd, gesloten koelkanaal in de zuigerkroon, wat met conventionele methoden niet mogelijk zou zijn geweest. "Met de nieuwe, lichtere zuigers kunnen we het motortoerental verhogen, de temperatuur van de zuigers verlagen en de verbranding optimaliseren," legt Frank Ickinger van de pre-developmentafdeling van Porsche uit. "Het is denkbaar dat de 700 pk sterke bi-turbomotor tot 30 pk meer vermogen krijgt, terwijl we daarbij ook de efficiency verbeteren."

Gelaagde constructie maakt nieuwe en verbeterde ontwerpen mogelijk
Bij het 3D-printen is er een aantal verschillende technologieën mogelijk. Alle zijn gebaseerd op het principe dat de componenten laag voor laag worden gemaakt, zonder dat daar speciaal gereedschap of een mal aan te pas hoeft te komen. Hierdoor zijn ontwerpen in vrijwel elke geometrie mogelijk; de printer ontvangt de ontwerpgegevens rechtstreeks van de computer. Dit soort processen zijn daarom bij uitstek geschikt voor het produceren van onderdelen die zijn geconstrueerd en geoptimaliseerd met behulp van kunstmatige intelligentie, kortweg AI. De zuigers van de 911 GT2 RS van hoogzuiver metaalpoeder ontstaan met behulp van het zogeheten laser-metal fusion-proces (LMF). Een laserstraal verwarmt het poederoppervlak, waarna de laagjes die de contouren van de zuiger hebben met elkaar worden versmolten. Porsche werkt in het project samen met Mahle en Trumpf. De kwaliteit van de 3D-componenten wordt gewaarborgd met de meetapparatuur van Zeiss.

Breed toepassingsgebied en nieuw potentieel 3D-printen bij Porsche
Porsche gebruikt het 3D-printproces al op verschillende gebieden. Zo is sinds mei een full-body 3D-zitschaal leverbaar voor de 911- en 718-modellen. Het centrale gedeelte van de stoel - de zit- en rugsectie - komt gedeeltelijk van de 3D-printer. In de toekomst kunnen klanten kiezen tussen drie hardheden (hard, medium en zacht) voor de comfortlaag.

Porsche Classic maakt met behulp van 3D-techniek reserveonderdelen die voorheen niet meer leverbaar waren, uit zowel kunststof, staal en lichtmetaal. Zo komt bijvoorbeeld de ontgrendelingshendel voor de koppeling van de Porsche 959 tegenwoordig uit de 3D-printer. Porsche levert voor zijn klassiekers op dit moment ongeveer twintig onderdelen die met behulp van de 3D-printer zijn gefabriceerd. Deze productietechnologie is voor Porsche zowel technisch als economisch ook interessant voor speciale en kleine series en voor de autosport. 3D-printen biedt Porsche dus een groot potentieel op het gebied van product- en procesinnovaties, waar de klant uiteindelijk van profiteert.