Spiegelgehäuse oder Radventile aus dem 3D-Drucker. Gähn! Porsche hat in Zusammenarbeit mit Mahle nun aber ein Verfahren entwickelt, um die im Motor (911 GT2 RS) am höchsten belasteten Teile – nämlich die Kolben – mit dem 3D-Drucker herzustellen.
Die Vorteile des 3D-Druck
Der 3D-Druck ermöglicht, die Kolben mit einer entsprechend der Belastung optimierten Struktur herzustellen. Dadurch wiegen die Kolben aus dem Vorentwicklungsprojekt zehn Prozent weniger als die geschmiedeten Serienkolben.
Zudem verfügen sie über einen integrierten und geschlossenen Kühlkanal im Kolbenboden, der mit herkömmlichen Verfahren nicht herstellbar gewesen wäre.
„Wir können durch die neuen, leichteren Kolben die Motordrehzahl steigern, die Temperaturbelastung der Kolben verringern und die Verbrennung optimieren“, erklärt Frank Ickinger aus der Antriebsvorentwicklung von Porsche.
„Bis zu 30 PS mehr Leistung aus dem 700 PS starken Biturbo-Motor sind dadurch denkbar, und das bei höherer Effizienz.“
Schichtweiser Aufbau ermöglich neue und verbesserte Konstruktionen
Beim 3D-Druck gibt es eine Reihe verschiedener Technologien. Alle basieren auf dem Prinzip, dass die Bauteile Schicht für Schicht entstehen, ohne vorher ein spezielles Werkzeug oder eine Form anzufertigen. Dadurch sind Bauformen in nahezu beliebiger Geometrie möglich.
Der Drucker kann direkt aus dem Computer mit den Konstruktionsdaten gefüttert werden. Additive Fertigungsverfahren sind daher ideal, um mittels Künstlicher Intelligenz (KI) konstruierte und optimierte Strukturen herzustellen.
Die Kolben des 911 GT2 RS entstanden im so genannten Laser-Metall-Fusion-Verfahren (LMF) aus hochreinem Metallpulver.
Dabei erhitzt ein Laserstrahl entsprechend der Teilekontur die Pulveroberfläche und verschmelzt sie. (Fotos: Porsche)