一文看懂保时捷正在应用的3D打印技术( 二 )


3D打印活塞具有几个显著的优势:每个活塞的结构都经过了优化 , 因此它们的重量比同类锻造活塞少了10% , 而且它们具有一个封闭的、集成的冷却管道 , 而使用其他技术不可能实现这种结构 。
“由于新的、更轻的活塞 , 我们可以提高发动机转速 , 降低活塞的温度负荷 , 优化燃烧 。 这使得911GT2RS的690马力双涡轮增压发动机有可能再度被压榨出30马力 , 同时提高热效率 。 ”保时捷先期驱动开发部门成员FrankIckinger在一份声明中说 。

一文看懂保时捷正在应用的3D打印技术
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目前还没有任何证据可以表明3D打印活塞是否像锻造活塞一样耐用 , 保时捷也没有宣布是否计划将其应用于量产车——更不用说何时应用以及具体的技术成本了 。
/轻量化集成冷却流道-保时捷电动发动机罩
保时捷通过创新的AM-增材制造设计理念完成了一款概念款的电动发动机罩开发 , 并通过SLMSolutions的最新设备NXGXII600实现了整体打印 。 针对这个零件 , 保时捷制定了严苛的要求:需要承载800伏特的永磁电机并稳定输出高达205千瓦(280马力)的工作电压 。 同时 , 下游的两级变速器需要集成到同一个发动机罩下 , 并为驱动车轮提供高达2100牛米的扭矩 。 整个电动发动机外壳采用高度集成的方式设计 , 最终将应用于一款跑车的前轴上 。

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3D打印-增材制造的所有优点都在这个发动机罩上得到了体现 , 点阵结构拓扑优化实现了减重 , 冷却流道也实现了功能集成 , 同时还省去了零部件的装配时间 , 且相比传统工艺生产的零件而言 , 该发动机罩的硬度也得到了提升 , 零件质量得到了提高 。

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根据保时捷动力系统开发工程师FalkHeilfort , 这种新的制造技术从技术性和经济性上都很吸引保时捷 。 不论是原型开发还是定制或小批量生产 , 都能找到这项技术的应用方向 , 尤其是在赛车运动以及经典备件方面 , 优势将更加明显 。 电动发动机罩的尺寸为590x560x367mm , 使用NXGXII600仅用21小时即可完成打印 。

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总结而言 , 3D打印技术由于其高昂的成本至今仍然无法被应用到大批量生产的车型上 , 不仅是因为这些最终都要由消费者买单 , 此外也没有实践表明这类零件的耐久性和可靠性是否达标 。