Intervista a Porsche sull’uso della produzione additiva

L’azienda automobilistica Porsche utilizza da tempo la produzione additiva per le sue automobili. Ad esempio, ha stampato in 3D i pistoni per il motore della sua Porsche 911 GT2 RS. Questo metodo di produzione ha permesso all’azienda di ridurre il peso complessivo del pezzo, accorciare i tempi di produzione e aumentare le prestazioni finali dell’auto. Si tratta di vantaggi molto ricercati nel settore automobilistico di oggi, che si sta rivolgendo sempre più alla manifattura additiva, che offre livelli di complessità e innovazione molto più alti di alcuni metodi tradizionali. Abbiamo voluto incontrare il team di Porsche per scoprire di più su come stanno usando la produzione additiva oggi nelle loro operazioni quotidiane. Abbiamo così fatto qualche domanda a Frank Ickinger, membro del dipartimento Advanced Engine Development di Porsche.

3DN: Puoi presentarti e raccontarci del tuo legame con la produzione additiva?

Mi chiamo Frank Ickinger e lavoro nell’area dello sviluppo avanzato del gruppo propulsore. Sono responsabile del lavoro concettuale sui propulsori e responsabile di tutti i nuovi metodi e tecnologie di sviluppo per i propulsori. Attualmente, stiamo esplorando il potenziale della produzione additiva in Porsche, specialmente per questa parte dei nostri veicoli.

3DN: In che modo Porsche utilizza oggi la produzione additiva?

Usiamo le tecnologie additive dai primi anni ’90, all’epoca si chiamava Rapid Protoyping. Da allora usiamo la stampa 3D per i nostri prototipi nel processo di sviluppo delle materie plastiche e dei metalli. Oggi, è una tecnologia che è sulla buona strada per l’industrializzazione, quindi stiamo guardando il suo pieno potenziale per Porsche. Abbiamo tre gruppi industriali: innovazione di prodotto, innovazione di processo e nuovi modelli di business. L’innovazione di prodotto significa che l’attenzione è incentrata sulle caratteristiche del prodotto: la leggerezza, l’integrazione funzionale, ecc., soprattutto per le nostre piccole serie e le produzioni speciali come le auto GT. Innovazione di processo significa sviluppo agile, produzione decentralizzata. I nuovi modelli di business, invece, includono per esempio la stampa di prodotti speciali per le auto che i nostri clienti hanno ordinato. Usiamo tutti i tipi di tecnologie e materiali, perché non abbiamo macchine interne. Abbiamo solo alcune stampanti 3D per plastiche per il reparto di prototipazione.

3DN: Perché avete utilizzato la produzione additiva per i pistoni?

Vogliamo usare la produzione additiva inizialmente per le nostre piccole produzioni a basso volume, come le auto GT. Queste auto offrono generalmente più prestazioni ed efficienza. È quindi necessario permettere a certe parti di funzionare meglio. Con il progetto GT2 RS Pistons, volevamo vedere se era possibile utilizzare la stampa 3D per progettare parti di trasmissione altamente sollecitate come un pistone e sfruttare tutti i vantaggi che la tecnologia può fornire. Così abbiamo reso il pistone più leggero (10% di peso in meno) e incorporato un condotto di raffreddamento per ridurre la temperatura, che lo rende più efficiente.

3DN: Quali difficoltà avete incontrato?

Le difficoltà erano nel materiale e nei parametri del processo. Abbiamo usato una lega di alluminio speciale per i pistoni fusi da Mahle, al fine di ottenere le migliori proprietà per questa specifica applicazione. Abbiamo quindi dovuto sviluppare nuovi parametri per il lavoro di stampa, un lavoro fatto dal nostro partner di produzione Trumpf. Non è stato semplice.

3DN: Quali tecniche DfAM sono state utilizzate per progettare i pistoni?

Abbiamo sviluppato un metodo di costruzione end-to-end, da CATIA all’ottimizzazione topologica, utilizzando file STL, per poi passare di nuovo a CATIA dove facciamo la riprogettazione dell’ottimizzazione topologica e poi al software della stampante 3D per controllare la struttura di supporto. Questo processo si ripete fino ad ottenere la geometria finale e il metodo funziona molto bene.

3DN: Come vede il futuro della produzione additiva nell’industria automobilistica?

Sono sicuro che la produzione additiva sarà parte integrante dello sviluppo e della produzione automobilistica al più tardi entro dieci anni. Ma probabilmete anche molto prima.

Puoi scoprire di più sui pistoni Porsche stampati in 3D QUI.

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