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Porsche y la utilización de la fabricación aditiva

Publicado el agosto 19, 2020 por Alicia M.

Hace unas semanas, el fabricante de automóviles Porsche presentó pistones creados con fabricación aditiva para el motor de su Porsche 911 GT2 RS. Un método de impresión que le permitió reducir notablemente el peso total de la pieza así como los tiempos de producción y aumentar el rendimiento final del coche. Estas son ventajas muy buscadas en el sector automotriz actual, cada vez más orientadas a la fabricación aditiva, que ofrece niveles mucho más altos de complejidad e innovación que algunos métodos convencionales. Queríamos conocer al equipo Porsche para saber más sobre su uso de la fabricación aditiva en la actualidad y lo que le aporta a diario. Para ello, le hicimos algunas preguntas a Frank Ickinger, miembro del Departamento de Desarrollo Avanzado de Motor de Porsche.

3DN: ¿Puedes presentarte y contar tu vínculo con la fabricación aditiva?

Mi nombre es Frank Ickinger y trabajo en la parte de Desarrollo avanzado del tren motriz. Soy responsable del trabajo conceptual sobre los trenes de potencia y estoy a cargo de todos los nuevos métodos y tecnologías de desarrollo para los trenes de potencia. Actualmente, estamos explorando todo el potencial de la fabricación aditiva en Porsche, más particularmente para esta parte de nuestros vehículos.

Frank Ickinger con el pistón impreso en 3D | Créditos: Porsche

3DN: ¿Puedes recordarnos cómo Porsche está utilizando la fabricación aditiva hoy en día?

Hemos estado utilizando tecnología de fabricación aditiva desde principios de los 90. En ese momento se llamaba Rapid Protoyping. Desde entonces lo hemos estado utilizando para nuestros prototipos en el proceso de desarrollo de plásticos y metales. Hoy en día, es una tecnología que va camino de la industrialización y, por tanto, buscamos todo su potencial para Porsche. Tenemos tres grupos industriales: innovación de productos, innovación de procesos y nuevos modelos de negocio. La innovación de producto significa que el foco está en el producto, como la ligereza, la integración funcional, etc., especialmente para nuestras series pequeñas y producciones especiales como los autos GT. La innovación de procesos significa desarrollo ágil, producción descentralizada, etc. Los nuevos modelos de negocio incluyen, por ejemplo, el hecho de que imprimimos para nuestros clientes productos especiales para los coches que han pedido, etc. Utilizamos todo tipo de tecnología y materiales, ya que no disponemos de un parque de máquinas propio. Solo tenemos una pequeña cantidad de impresoras 3D de plástico para el departamento de prototipos. Seguimos de cerca las novedades y el desarrollo de los distintos procesos del mercado.

3DN: Recientemente imprimiste pistones en 3D: ¿por qué recurrir a la fabricación aditiva?

Queremos utilizar la fabricación aditiva como primer paso para nuestras series pequeñas y de baja cantidad como los autos GT. Estos coches generalmente ofrecen más rendimiento y eficiencia. Por tanto, es necesario permitir que determinadas piezas sean más eficientes. Con el proyecto GT2 RS Pistons, queríamos descubrir si es posible utilizar la impresión 3D para diseñar piezas del tren motriz altamente estresadas como un pistón y aprovechar todos los beneficios que la tecnología puede proporcionar. Por eso hemos hecho el pistón más ligero (un 10% menos de peso) e integrado un conducto de refrigeración para reducir la temperatura, lo que nos aporta más eficiencia.

Créditos: Porsche

3DN: ¿Cuáles fueron las dificultades encontradas?

Las dificultades estaban en los parámetros del material y del proceso. Utilizamos una aleación de aluminio especial para los pistones moldeados de la compañía Mahle, a fin de obtener las mejores propiedades para esta aplicación específica. Así que tuvimos que desarrollar nuevos parámetros para el trabajo de impresión, trabajo realizado por nuestro socio de fabricación Trumpf. No ha sido fácil.

Las impresoras 3D de Trumpf se utilizaron para diseñar los pistones.

3DN: ¿Qué técnicas de DfAM usaste para diseñar los pistones?

Hemos desarrollado un método de construcción de punta a punta, desde CATIA hasta la optimización de topología, incluyendo archivos STL. Y de regreso a CATIA donde hacemos el rediseño de la optimización topológica, luego ingresamos al software de la Impresora 3D para verificar la estructura de soporte. Este es un proceso que se repite hasta que obtenemos la geometría final, y funciona muy bien.

3DN: En tu opinión, ¿cuál es el futuro de la fabricación aditiva en la industria automotriz?

Estoy seguro de que la fabricación aditiva será una parte integral del desarrollo y la producción automotriz en diez años a más tardar. Mantén la curiosidad, ¡seguramente sucederá más rápido de lo esperado! Puedes encontrar más información sobre nuestros pistones impresos en 3D AQUÍ.

Créditos: Porsche

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