BM8 - InterMetal

53 FABRICAÇÃO ADITIVA o fabrico de formas como cárteres com condutas de refrigeração inte- gradas em praticamente qualquer geometria. Cada camada é fundida e, em seguida, unida à camada anterior. Para tal, estão à disposição diferen- tes tecnologias. O cárter do motor foi fabricado com pó metálico de alta pureza através do processo de fusão de metais por laser (LMF). Aqui, um raio laser aquece e funde a superfície do pó correspondente ao contorno da peça. A otimização do acionamento elé- trico começou pela integração de componentes no desenho, como rolamentos, permutadores de calor e elementos de fornecimento de óleo. Seguiu-se a definição calculada por computador das cargas e interfaces. A determinação das trajetórias de carga foi então realizada sobre esta base. O passo seguinte no método de desen- volvimento virtual foi a otimização das trajetórias de carga através da inte- gração das chamadas estruturas de rede. Estas estruturas são inspiradas na natureza e também podem ser vistas de forma similar, por exemplo, em ossos ou plantas. “Fomos capa- zes de expandir e melhorar as nossas soluções de software e métodos para criar tais peças e agora somos capa- zes de as implementar virtualmente num espaço de tempo muito curto”, diz Sebastian Wachter, especialista em Metodologia de Design e Otimização de Topologia no Departamento de Desenvolvimento Avançado do Grupo Motopropulsor. Quando em combina- ção coma inteligência artificial, surgem aqui interessantes abordagens para otimizar os métodos de desenvolvi- mento para o futuro. No entanto, amaior liberdade de conce- çãoque a impressão em3Dproporciona também é indissociável dos requisitos de conceção específicos. Estes impli- cam que os engenheiros tenham de ter em conta o facto de as peças de trabalho serem produzidas camada a camada por fusão. Caso existam grandes protuberâncias na forma, os elementos de apoio, como as traves- sas, podem ter de ser planificados. No entanto, estes não devem abranger as condutas que transportam os meios. Portanto, é importante ter em conta já na fase de conceção a direção na qual se formam as camadas. Com a tecnologia de máquinas de que dis- pomos atualmente, a impressão do primeiro protótipo de cárter demorou vários dias e teve de ser realizada em dois processos de construção devido ao tamanho dos componentes. Com as últimas gerações de máquinas, é possível reduzir este tempo em 90%, e todo o cárter pode ser fabricado num único processo de construção. O peso das peças do cárter foi redu- zido emaproximadamente 40%devido à integração de funções e à otimiza- ção da topologia. Isto representa uma redução de peso a rondar os dez por cento para todo o acionamento, graças à construção leve. Ao mesmo tempo, a rigidez foi significativamente aumen- tada. Apesar de a grossura da parede contínua ser de 1,5 milímetros, a rigi- dez entre o motor elétrico e a caixa de velocidades foi aumentada em 100% devido às estruturas em grelha. A estrutura em forma de favo reduz as oscilações das finas paredes da caixa e melhora assim consideravelmente a acústica do acionamento no seu conjunto. A integração das peças fez com que a unidade de acionamento se tornasse mais compacta, melho- rou consideravelmente o conjunto de acionamento e reduziu o trabalho de montagem em cerca de 40 passos de trabalho. Isto equivale a uma redução do tempo de produção de aproxima- damente 20 minutos. Uma vantagem adicional: a integração do permutador de calor da caixa de velocidades com uma transmissão de calor otimizada melhora a refrigeração do conjunto do acionamento. Este é um requisito básico para aumentar ainda mais o rendimento. O cárter fabricado através do processo de impressão em 3D revela de novo o potencial do fabrico aditivo para a Porsche no que respeita à inovação de produtos no futuro. O potencial também se revela no âmbito da ino- vação de processos - desenvolvimento ágil e produção flexível - e para novos âmbitos de negócio, como a perso- nalização, com novas ofertas para os clientes, e as peças de substituição. Esta tecnologia de fabrico torna- -se interessante para a Porsche do ponto de vista técnico e económico, sobretudo para as séries especiais e pequenas, assim como para os des- portos motorizados. n