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保時捷3D列印電力驅動外殼 減輕又變硬

3D列印的電力驅動機構外殼可高度整合零件、精簡整體結構與重量、讓強度加倍。Porsche

保時捷(Porsche)宣布完成電力驅動引擎齒輪箱單元外殼的3D列印(3D printing)原型,運用積層雷射融合(additive laser fusion)程序製作的合金成品,成功無誤通過所有嚴格品質與壓力測試,相較於傳統的鑄造外殼不僅受力區域的強度加倍,並能減輕電力驅動機構整體重量近10%。

根據Design News報導,Porsche開發中心的動力傳動先進開發(Powertrain Advanced Development)工程師馬上就能運用此原型執行一些開發程序,證實積層製造(additive manufacturing)的優勢同樣適合製作電動跑車的大型、高受力元件,限量版的電動超跑可望配置重量與強度最佳化的電力驅動引擎齒輪箱單元外殼。

3D列印的彈性可支援幾乎任何幾何形狀的設計,電力驅動機構的最佳化首先包括軸承、散熱器、供油等元件的設計整合,其次為電腦計算定義負載與介面以決定負載路徑,最後是整合師法自然界骨骼或植物的格柵(lattice)結構以最佳化負載路徑。Porsche結合人工智慧(AI)擴充與強化軟體解決方案及方法,以支援製作這些零件並能在極短時間進行虛擬建置。

由於3D列印獨具製作特殊結構的能力,才能讓高受力區域的強度加倍。此外積層製造還有能整合眾多功能與零件的優勢,不僅大幅簡化組裝作業,也能直接強化零件品質。而元件整合也可讓驅動單元更精簡,並能大幅簡化組裝作業減少達40道工序,相當於生產時間縮短20分鐘。

Porsche正積極推動運用積層製造最佳化各種高受力零件的製作,數個月前成功驗證配置3D列印的活塞於911 GT2 RS高性能跑車。3D列印的外殼原型內整合了2速(two-speed)齒輪箱與電動馬達,高度整合的設計方式是為了用於跑車的前輪軸。此外整合齒輪箱散熱器與最佳化熱傳導,能改善電力驅動機構的整體冷卻效率,也是進一步提升性能表現的基本要求。

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