Forte impressão

Um projeto com um requisito máximo: a Porsche decidiu fabricar os primeiros pistões por meio do método de impressão 3D para o motor biturbo de seis cilindros de 515 kW (700 cv) do Porsche 911 GT2 RS. A lógica por trás: se as peças resistem à carga no mais possante GT esportivo criado pela Porsche, elas suportam qualquer motor.

A principal vantagem da impressão 3D está na maior liberdade criativa, numa comparação com processos como a forja ou a moldagem. As peças podem ter geometrias bem variadas, sem precisar fabricar antes ferramentas ou moldes. A impressora é alimentada diretamente com os dados do projeto, contornando as limitações das máquinas-ferramentas. Assim, pôde-se integrar no interior do topo dos pistões produzidos por impressão 3D um canal de refrigeração fechado, que não seria possível fabricar por meio dos métodos clássicos. O canal fino reduz em 20 graus a temperatura submetida aos anéis de segmento. Ademais, os pistões impressos são mais rígidos e 10% mais leves do que componentes convencionais. Por isso, permitem rotações mais altas e uma ótima combustão. Em síntese: é concebível um aumento de potência de até 30 cv e de eficiência.

O método utilizado para os pistões chama-se Laser Metal Fusion (LMF). Os componentes são criados por meio da sobreposição de camada em camada sobre um leito de pó – neste caso, preenchido com uma liga especial de alumínio. Na câmara de processos, a extrusora deposita pó do reservatório sobre o cilindro, e forma, assim, uma camada. O excesso de material escoa pelo extravasor. A seguir, um feixe de laser aquece, de acordo com o formato dos contornos da peça, o pó da superfície, fundindo-o com as camadas inferiores, para criar uma sólida estrutura metálica. Depois, o cilindro desce e a extrusora deposita a próxima camada. Assim, os pistões vão se erguendo sucessivamente do pó.

No rígido controle de qualidade, todos os pistões fabricados por impressão 3D foram aprovados numa prova de 200 horas do banco de ensaios para motores. Marco da estreita parceria da Porsche com as empresas Mahle e Trumpf, com qualidade garantida pela multinacional do setor óptico Zeiss.

A Porsche já implementou com sucesso a fabricação aditiva noutras áreas. Por exemplo, no assento integral tipo concha com formato de corpo, impresso em 3D para as séries 911 e 718, em réplicas de peças de reposição de veículos clássicos e no automobilismo.