Piston Üretiminde Yeni Teknoloji
3D yazıcılar, son zamanlarda teknolojinin de gelişmesiyle oldukça ilerleme kaydetti. Otomobil Dünyasına da giriş yapan bu teknoloji . ilk zamanlarında plastik parçaların üretiminde kullanılıyordu. Günümüzde artık metal parçaların üretiminde de kullanılabiliyor. Özellikle otomotiv sektöründe bazı detaylı parçaların (piston, fren kaliperi) üretiminde kolaylık sağlıyor. Metal parçalar üretilirken yüksek ateşte dövme ve döküm gibi aşamalardan geçiyor. Bu işlemler hem zaman açısından hem de maliyet açısından verimli olmuyor. Gelişen teknoloji bu parçaların üretiminde 3D yazıcıların kullanılmasını da sağlıyor.
3D yazıcıların bazı önemli parçaları üretmek açısından dövme-döküm yöntemlerine göre hem daha hızlı ve hem daha kolay olduğu bariz ortada. Bugatti, Koenigsegg gibi spor araba üreticileri fren aksamlarını ve turboları titanyum malzeme kullanarak 3D yazıcıdan çıkarma çalışmalarına devam ediyor. Porsche da bu gelişmelere paralel olarak en güçlü otomobillerinden biri olan 911 GT2 RS modeli için 3D yazıcıdan piston üretme çalışmalarına devam ediyor. Mahle firması ile birlikte sıfırdan yeni bir piston tasarlayarak oldukça gelişmiş bir teknoloji ve mühendislik ürünü olan, standart pistonlara göre daha hafif ve dayanıklı bir piston çıkarmaya çalışıyorlar. Bu sayede 700 beygir olan GT2 RS modeli 730 beygirlere kadar çıkabilecek. Bu yazımızda Porsche’un 3D yazıcı ile piston üretim aşamasını teknolojik ve mühendislik açısından inceleyip sizlere anlatacağız.
3D Yazıcıyla Pistonlar Nasıl Üretiliyor?
Pistonlar tasarlanmaya başlarken piston yanma odası adı verilen üst kısmı, standart pistonların hareket ettiği boşluk yuvarlak olduğu için herhangi bir farklılık arz etmiyor. ilk olarak bu standart piston yapısını yüzeysel bir optimizasyon işlemine sokuyorlar. Motor çalışırken piston üzerinde oluşan kuvvetleri gösteren,bir program vasıtası ile map oluşturuluyor. yanma esnasında pistonun en çok yük binen kısmını analiz ediyorlar. Bilgisayar ortamında pistona şekil vermeye başlıyorlar. Bu işlem sonucunda biyonik şekil denilen farklı bir şekil verdikleri pistonların yapısı, diğer standart pistonlardan ayrılıyor. Biyonik denilmesinin sebebi ise pistonun anatomik bir yapıya sahip olmasıdır.
Porsche ve Mahle 3 Boyutlu Yazıcılara Yöneldiler.
Tasarlanan pistonun ayrıntıları çok fazla olduğu için geleneksel parça üretim teknikleriyle üretilmesi sağlıksız olacaktır. Bu sebepten dolayı, Porsche ve Mahle firmaları üç boyutlu yazıcılara yöneldiler. Pistonun üretiminin ilk aşamasında saf alüminyum maddeden oluşan tozlar, 3D yazıcının içinde dolduruluyor ve toz dümdüz hale getiriliyor. Sonrasında lazer ışınlarıyla alüminyum tozlar ısıtılarak tozları kaynaklıyor ve sonra makine ile tekrardan dümdüz hale getirilip tekrar lazer ile ısıtılıyor. Böylelikle oluşacak pistonun yapısı bu işlem tekrar edildikçe katman katman oluşuyor. İşlem sonucunda piston tamamen oluşuyor. Aslına bakarsanız klasik 3 D yazıcılarla çalışma sistemi çok benzerdir.
Üretilen Piston Teste Sokuluyor
3D yazıcıdan çıkan bu ürünler test cihazına sokuluyor. Bu testte piston döner bir platform üzerine yerleştirilip en ince detayına kadar inceleniyor. Pistonda fazladan girinti, oyuk, pürüz veya herhangi bir baskı hatasının olup olmadığı tespit ediliyor . Test yapmalarının sebebi hatalı bir ürün oluşup motor içerisinde dağılıp çok büyük sorunlar ortaya çıkarmasını engellemektir. Bu testinin ardından ürettikleri pistonları motora takıp yüksek hızlarda ve devirlerde uzun süre boyunca dayanıklılığını test ediyorlar. Bu testler sonucunda pistonlar kullanıma hazır hale geliyor.
Standart Pistonlara Göre Avantajı
Bütün motor sporlarında ağırlığı azaltmak üzerine mühendislikler yapılmaktadır. Bu sayede aracın daha hızlı gitmesi sağlanacaktır. Porsche 3D yazıcı ile piston üreterek aslına bakılırsa çok da ağır olmayan pistonların ağırlığını %10 oranında azaltmıştır. Diğer avantajı ise Tasarlandığı yapı itibarıyla su kanalı eklenebiliyor. Böylece yüksek devirlerde çalışan motorun sadece blokları değil, aynı zamanda pistonlarıda soğutulabiliyor. Bu soğutma kanalı sayesinde iddia ettiklerine göre pistonların 20 derece daha soğuk çalışmasını sağlayabilmişlerdir. Hafiflik ve soğukluk sayesinde ise motor daha yüksek devirlere çıkabiliyor. Sonuç olarak hafiflik ve düşük sıcaklık onlara ek olarak 30 beygir güç kazandırıyor.
Düşük Hacim, Yüksek Güç, Düşük Gaz salınımı
Özetleyecek olursak Gelişen teknolojiye ayak uyduran Porsche’un 3D yazıcı ile piston üreterek piyasadaki rakiplerinin bir adım önüne geçtiğini rahatlıkla söyleyebiliriz. Yarış müsabakalarında diğer markalarla büyük bir rekabet içinde olduğunu da göz önünde bulundurursak bu teknolojik gelişme onları daha ileri taşıyacaktır. Standart binek otomobillerde de bu tip bir teknolojiyi görürsek markalar düşük hacimli motorlarla yüksek performans elde ederek aynı zamanda çevreye salınan zehirli gaz oranı da azaltılabilir.
Bu teknoloji nelere kadir. her gün bir yenilik