Porsche ha creado una carcasa para motores eléctricos por impresión 3D que es un 40% más ligera y un 100% más resistente

Porsche acaba de presentar una carcasa para motores eléctricos realizada mediante impresión 3D y promete ser más ligera, rígida y compacta que cualquier otra producida hasta la fecha mediante medios convencionales.

Como el peso es un factor determinante para las buenas prestaciones de los coches eléctricos además de influir directamente en su autonomía, Porsche ha desarrollado un nuevo proceso de fabricación para conseguir carcasas livianas.

De momento es sólo un prototipo, pero esta nueva carcasa que da cobijo al motor y a la caja de cambios está realizada mediante un proceso aditivo de fusión láser que presenta numerosas ventajas. Es el doble de resistente que una carcasa convencional, pero es notablemente más ligera y ya ha superado todas las pruebas de calidad y estrés.

El departamento de Desarrollo Avanzado de Sistemas de Propulsión del Centro de Desarrollo de Porsche en Weissach ha sido el encargado de crear esta pieza optimizada, aunque de momento no han señalado en qué coche podría usarse, aunque apuntan a "un deportivo de edición limitada" como ejemplo, aunque tendría que ser eléctrico evidentemente.

La marca no ha facilitado datos concretos, pero señalan que sustituir la fabricación por fundición por un método de impresión digital ha reducido un 40% el peso de la carcasa y rebaja un 10% el peso del sistema de propulsión. Además se incrementa la rigidez estructural reduciendo la cantidad de material necesario.

Las paredes de la cubierta se reducen a un espesor de 1,5 mm, pero la rigidez del conjunto del motor y caja de cambios se ha disparado un 100% al emplear estructuras de panal que, de paso, sirven como aislamiento acústico.

Otra ventaja de este proceso es su capacidad para adoptar cualquier forma, por lo que se puede conseguir integrar piezas en sus propias formas, reduciendo el proceso de montaje e incrementando la calidad del producto final. Según Porsche, al integrar elementos se han reducido en 40 los pasos necesarios para el montaje, que traducido en tiempo de producción serían unos 20 minutos.

La carcasa cobra forma a medida que un láser funde polvo de aleación de aluminio capa a capa en un proceso que se extendió a lo largo de dos días para dar forma a las dos piezas que componen la carcasa debido a su tamaño. Porsche afirma que una nueva generación de impresoras de metal está en camino y este tiempo puede reducirse en un 90% además de crear el componente de una sola vez.

Porsche lleva ya algún tiempo ahondando en este sistema de impresión digital. La fabricación aditiva es especialmente solvente para elementos que tengan que soportar altas tensiones de trabajo, por lo que está dando un buen resultado en los pistones del Porsche 911 GT2 RS.

Fuente: https://www.motorpasion.com/industria/porsche-ha-creado-carcasa-para-motores-electricos-impresion-3d-que-40-ligera-100-resistente

Turbinas eólicas más altas utilizando impresión 3D de hormigón 

GE Renewable Energy, COBOD y LafargeHolcim, tres empresas líderes en su sector, colaboran para el aumento de la producción y el uso de las energías renovable mediante el uso de la fabricación aditiva.

Han desarrollado una base de hormigón mediante impresión 3D, con el fin de soportar turbinas eólicas más grandes, capaces de alcanzar 200 metros de altura para capturar vientos más fuertes y, por lo tanto, ofrecer más eficiencia. El objetivo de la asociación es impulsar la producción mundial de energía renovable y reducir el coste de la energía. Un buen ejemplo del potencial de la impresión 3D de hormigón en este sector.

Bases de hormigón de gran diámetro

Tradicionalmente construidas en acero u hormigón prefabricado, las turbinas eólicas se han limitado a una altura de 100 metros, ya que el ancho de la base no puede exceder los 4,5 metros de diámetro que se pueden transportar por carretera, sin costes adicionales excesivos.

Como solución, la fabricación aditiva permite reinventar la cadena de suministro, eliminando las limitaciones logísticas y apostando por la fabricación local. Gracias a las tecnologías 3D, las empresas ya no dependen de las restricciones de transporte y pueden producir lo que desean en cualquier momento. El caso de las turbinas eólicas no es diferente: la impresión 3D de hormigón permite diseñar la base del dispositivo directamente en el sitio, lo que ofrece la posibilidad de aumentar su diámetro y altura.

Vídeo. Fabricación de base de hormigón mediante impresión 3D

Ventajas de aumentar la altura de una turbina eólica

Es importante saber que una turbina eólica de 5 MW con 80 metros de altura generalmente produce 15.1 GWh por año. Al aumentar la altura de la misma turbina eólica a 160 metros, podría producir 20,2 GWh por año, un 33% adicional. Por lo tanto, este aumento de altura puede generar más energía, mientras que la impresión 3D de hormigón reduce los costes de fabricación. Matteo Bellucci, Jefe de Tecnologías de Fabricación Avanzadas de GE Renewable Energy, explica: 

“La impresión 3D está en el ADN de GE y creemos que la fabricación aditiva de gran formato revolucionará la industria eólica. La impresión 3D de hormigón ha progresado significativamente en los últimos cinco años y creemos que se está acercando a una aplicación real en el mundo industrial. Estamos comprometidos a aprovechar al máximo esta tecnología tanto por la flexibilidad de diseño que permite como por la simplificación logística que ofrece en componentes tan masivos”

Es por estas razones que GE, LafargeHolcim y COBOD imprimieron un primer prototipo el octubre pasado en Copenhague. GE Renewable Energy aportó su experiencia en el diseño, fabricación y comercialización de las turbinas eólicas, COBOD domina la parte de robótica e impresión 3D, y LafargeHolcim está involucrado en la producción de hormigón a medida. Los tres socios explican que quieren imprimir bases de hormigón de 10 a 80 metros de altura para agregar la turbina eólica de acero de 200 metros.

Fuente:https://www.3dnatives.com/es/turbinas-eolicas-impresion-3d-hormigon-260620202/

ArianeGroup prueba con éxito la cámara de combustión producida íntegramente en 3D

ArianeGroup es una empresa conjunta de la empresa aeroespacial europea Airbus y el grupo francés Safran formado en 2015. Consta de tres negocios principales: aeroespacial (sistemas y equipos de propulsión orbital), defensa y seguridad.

La compañía ArianeGroup ha realizado las primeras pruebas con una cámara de combustión producida completamente por impresión 3D. El éxito de estas pruebas allana el camino para los motores de cohetes hechos completamente por fabricación aditiva.

La cámara de combustión completamente impresa en 3D, diseñada por ArianeGroup en Alemania, se probó con éxito 14 veces entre el 26 de mayo y el 2 de junio en el banco de pruebas P8 de las instalaciones de pruebas de Lampoldshausen del Centro Alemán Aeroespacial DLR.

Esta cámara de combustión impresa en 3D fue fabricada y probada bajo el proyecto de Demostrador Integrado de Tecnología de Ciclo de Expansión (ETID) de la ESA, parte del Programa Preparatorio Future Launchers de la ESA. Es un demostrador a gran escala para un lanzador de motor de etapa superior. Este demostrador incorpora las últimas tecnologías de propulsión y está diseñado para validar tecnologías innovadoras de fabricación, materiales y procesos, como la impresión 3D (por fusión y proyección láser), ignición láser y el uso de materiales de bajo costo.

Esta cámara de combustión presenta numerosas innovaciones, como los canales de enfriamiento de aleación de cobre de bajo coste y una camisa exterior hecha por pulverización de “gas frío”. Además, la cámara de combustión incluye una cabeza de inyección de una sola pieza producida por impresión láser 3D de fusión utilizando todos los inyectores. Esta es una solución ideal para reducir significativamente los tiempos de construcción de motores y los costos de producción en el futuro.

La impresión 3D se adoptará en todos los ámbitos en adelante para todos los motores propulsores líquidos de ArianeGroup, tanto para motores de etapa superior (ETID) como para motores de etapa principal de alto empuje (Prometheus). El trabajo sobre ETID y Prometheus se está llevando a cabo en el marco del Programa Preparatorio de Futuros Lanzadores (FLPP) de la ESA. Este programa tiene como objetivo mejorar la competitividad de los futuros lanzadores europeos mediante la creación de soluciones técnicas maduras que estén listas para un despliegue rápido, desarrollando productos con menor costo, esfuerzo y riesgo.

ArianeGroup ya utiliza la impresión 3D para fabricar muchos componentes para motores Ariane 6. Además de reducir significativamente los costos y acortar los ciclos de producción, el uso de la impresión 3D ha hecho posible integrar la Unidad de Energía Auxiliar (APU) en Ariane 6, aumentando así la capacidad inigualable del lanzador para adaptarse a las necesidades de diferentes misiones.

Fuente:https://www.ariane.group/en/news/arianegroup-successfully-tests-first-combustion-chamber-produced-entirely-by-3d-printing/ 

Porsche desarrolla una nueva aplicación junto a Mahle y Trumpf para imprimir en 3D

Innovadores pistones impresos en 3D para aumentar la potencia y eficiencia

Fabricación aditiva. Pistones

Porsche, en cooperación con sus socios Mahle y Trumpf, establece ahora un nuevo hito en el uso de procesos de fabricación aditiva para componentes móviles sometidos a un gran estrés. Por primera vez, los pistones para el motor de altas prestaciones del 911 GT2 RS se producen con una impresora 3D.

La impresión 3D permite que los pistones sean realizados con una estructura optimizada para las cargas que soportan. Resultado de esto, los pistones de este proyecto de avanzado desarrollo pesan un diez por ciento menos que los forjados de producción en serie. También tienen un conducto de refrigeración integrado y cerrado en la corona del pistón que no podría haberse hecho por métodos convencionales. "Gracias a los nuevos y más ligeros pistones, podemos aumentar las revoluciones del motor, reducir la temperatura en los mismos y optimizar la combustión", explica Frank Ickinger, del departamento de Desarrollo Avanzado de Propulsión en Porsche. "Con esto se consigue obtener hasta 30 caballos más de potencia en el motor biturbo de 700 CV, al mismo tiempo que se mejora la eficiencia".

Proceso de fusión láser del metal

La construcción de piezas capa a capa permite hacer diseños nuevos y mejorados

Los pistones del 911 GT2 RS se fabricaron con polvo de metal de gran pureza, utilizando un proceso de fusión láser del metal (LMF). En él, un rayo láser calienta y funde la superficie del polvo correspondiente al contorno de la pieza. La calidad y la capacidad de rendimiento de los componentes se validaron utilizando la tecnología de medición de Zeiss.

Múltiples aplicaciones y nuevos usos potenciales para impresión 3D en Porsche

No es la primera vez que Porsche utiliza los procesos de fabricación aditiva. Por ejemplo, desde mayo está disponible un asiento baquet con la forma del cuerpo, impreso en 3D para los modelos 911 y 718. La parte central de dicho asiento, es decir, la superficie acolchada y el respaldo, está hecha parcialmente con una impresora 3D. Los clientes podrán elegir en el futuro entre tres niveles de rigidez (duro, medio, blando). Porsche Classic también utiliza procesos aditivos para reproducir piezas de recambio de plástico, acero y aleación que estaban descatalogadas. La palanca que libera el embrague del Porsche 959, por ejemplo, proviene hoy de una impresora 3D.

Asiento baquet

Alrededor de 20 piezas para los modelos clásicos de Porsche se reproducen ahora mediante procesos aditivos de fabricación. Esta tecnología también es técnica y económicamente interesante para Porsche, de cara a sus coches especiales y de series limitadas, así como para la competición. La impresión 3D ofrece un enorme potencial para las innovaciones de procesos y accesorios, lo que permitirá a su vez que los compradores se beneficien de productos personalizados y fascinantes.

Fuente:https://newsroom.porsche.com/es_ES/tecnologia/2020/es-porsche-fabricacion-aditiva-impresion-3d-pistones-21471.html