포르쉐, 3D 프린팅 기술 적용 ‘피스톤’ 개발

911 GT2 RS 고성능 엔진 적용프로토타입→클래식 스포츠카까지

포르쉐는 말레(Mahle) 및 트럼프(Trumpf)와의 협력을 통해 고강도 부품 제작에 적층 제조 공정을 사용에 적용한다. 프로토타입 구조물부터 클래식 스포츠카 부품에 이르기까지 다양한 분야에서 3D 프린팅 기술을 적용할 계획이다. 사진=포르쉐 제공

포르쉐가 911 GT2 RS의 고성능 엔진에 적용되는 고강도 피스톤을 3D 프린팅 기술로 제작한다고 14일 밝혔다.

포르쉐는 말레(Mahle) 및 트럼프(Trumpf)와의 협력을 통해 고강도 부품 제작에 적층 제조 공정을 사용에 적용한다. 프로토타입 구조물부터 클래식 스포츠카 부품에 이르기까지 다양한 분야에서 3D 프린팅 기술을 적용할 계획이다.

3D 프린팅 기술은 피스톤에 작용하는 부하를 최적화된 구조로 제작할 수 있도록 도와 단조 생산 방식의 피스톤에 비해 10% 이상의 무게 절감 효과를 가진다.

또 기존 방식으로는 제작할 수 없던 피스톤 크라운에 통합된 쿨링 덕트를 특징이다.

포르쉐 첨단 드라이브 개발 부서의 프랭크 이킨저는 “새롭고 가벼운 피스톤 덕분에 엔진 속도는 증가하고, 피스톤의 온도 부하가 낮아지며, 연소는 최적화 된다”며 “결과적으로 30마력(PS) 증가한 730마력(PS)의 최고 출력과 더욱 향상된 효율성을 발휘 한다“고 강조했다.

3D 프린팅 기술은 별도의 성형 및 주형 툴을 제작할 필요 없이, 구성 부품을 층층이 쌓아 올려 만드는 제작 원리를 기반으로 한다.

이로써 어떤 기하학적 형태도 구현 가능하고 컴퓨터에서 직접 설계 데이터를 공급 받을 수도 있다.

적층 제조 공정은 인공지능(AI)에 의해 설계 및 최적화되는 구조물 생산에도 이상적이다.911 GT2 RS의 피스톤은 레이저 금속 용융(LMF) 공정을 통해 고순도 금속 분말로 제조된다.

레이저 빔은 구성 부품 윤곽에 따라 분말 표면에 열을 가하고 녹이게 된다.

포르쉐는 협력 파트너사인 말레(Mahle)와 트럼프(Trump)와 함께 공동 프로젝트를 시작했으며 자이스(Zeiss)의 측정 기술로 구조물의 품질과 성능을 검증했다.

포르쉐 관계자는 “이미 다양한 분야에 적층 제조 공정을 적용해, 3D 프린팅 기술의 새로운 잠재력을 활용하고 있다”고 전했다.