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保時捷與Mahle / Trumpf共同開發3D列印技術的全新應用 活塞零件提升引擎動力與效能

列印現已被保時捷廣泛運用於打造原型車架構,及經典車款備用零件等多個車輛製程技術領域。如今,透過與Mahle、Trumpf等夥伴的相互合作,保時捷現正針對高壓引擎驅動零件所導入的積層式製程技術締造全新里程碑 - 首次配置於911 GT2 RS旗艦跑車高性能引擎中的活塞便是以此創新技術打造而成。

以3D列印技術所產製的活塞零件,可針對其在引擎作動時所產生的負載進行強化。就結果而言這項科技所生產的活塞,在重量上較傳統鍛造而成的活塞輕百分之十。此外,活塞上蓋處設置一處封閉式的冷卻通道,此為傳統工法製造所無法達成創新技術。隸屬保時捷先進駕馭研發部門的Frank Ickinger表示:「歸因於更新、更輕的活塞零件,我們得以藉此提高引擎轉速,並降低活塞作動時的工作溫度負荷與提升燃燒效率。這使700 PS的雙渦輪增壓引擎獲得30 PS的額外動能,與此同時亦提高整體動能運轉的效率。」

以逐層式零件打造工法實現卓越設計

3D列印技術可衍生出多樣化的科技,卻有一項共通原理:所有零件與產品均無須額外製造特殊工具或模具便可逐層建構而成。因此,只要能將數據輸入電腦進行分析,3D列印機可產製任何幾何形狀的物品。而積層式製程對於人工智慧所設計及強化的物理結構而言,是相當理想的造車工法。911 GT2 RS的活塞零件則採高純度金屬粉末結合雷射金屬熔合(LMF)工法製成,雷射光束會加熱、熔化金屬粉末表面,使其形成相對應的零件輪廓。此工法項目由保時捷與兩大合作研發夥伴Mahle與Trumpf共同發起;此外,由Zeiss所提供的精密量測技術也完美印證了以積層式製程所產出的零件,同樣擁有絕佳的品質與效能。

保時捷廣泛應用3D列印技術及其嶄新潛在用途

保時捷已在多個領域採用積層式製程技術。舉例而言,3D列印成型賽車桶型座椅(3D-printed bodyform full-bucket seat)自5月起便得以配置於911與718上;座椅中央包含座墊與椅背軟墊,部分由3D列印技術製成,未來將提供客戶三種軟硬度選項(堅硬、適度、柔軟)。此外,保時捷經典車部門同樣使用此工法再造塑料、鋼與合金等現今無法用一般手法製造的備用零件;以959車款為例,裝配在變速箱內的離合器釋放桿便是由3D列印機製作。截至目前為止,共計約20項保時捷經典車的專屬零件是由此工法打造;而這項科技無論是在技術或經濟等面向,對保時捷的特殊、小型車款乃至於賽車運動項目都有極大的應用可能性。因此,3D列印技術為保時捷在產品與造車工藝上提供巨大發展潛力,而這也將在未來讓消費者更加深刻體驗保時捷迷人且個性化的跑車魅力。

2020-08-11

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2020-08-11

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