3D-printet fungerende motor med SLM-teknologi

Verdens første 3D-printede Formula Student racingmotor er produsert på en SLM Solutions 280-maskin.

Györkös Szabolcs og Gyuris Attila fra SZEngine med Formula Student-bilen.
Györkös Szabolcs og Gyuris Attila fra SZEngine med Formula Student-bilen.
Publisert Oppdatert

Det ungarske studentteamet SZEngine har produsert verdens første 3D-trykte Formula Student racingmotor med SLM Solutions-teknologi. Alle hovedkomponentene til 55-hk-sylindermotoren ble produsert med SLM 280 additiv produksjonsanlegg. Prosjektet er en del av et samarbeid med Motor Manufacturing Center (MAC) hos Audi Ungarn i Győr, Ungarn.

Zoltán Dudás, 3D-metalprinting spesialist hos Audi Ungarn, sammen med Michael Schroeder, regional salgssjef hos SLM Solutions og Ralf Frohwerk, leder for global forretningsutvikling hos SLM Solutions, holder komponentene som bre produsert med SLM Solutions teknologi.
Zoltán Dudás, 3D-metalprinting spesialist hos Audi Ungarn, sammen med Michael Schroeder, regional salgssjef hos SLM Solutions og Ralf Frohwerk, leder for global forretningsutvikling hos SLM Solutions, holder komponentene som bre produsert med SLM Solutions teknologi.

Multistrålelaser

SZEngine er et team av studenter som designer og utvikler racingmotorer for lag som deltar i Formula Student, en internasjonal racingserie der studentene utvikler, konstruerer og kjører sine egne biler. SZEngine har nå lykkes med å produsere en komplett motor ved bruk av selektiv lasersmelting (SLM – Selective Laser Melting). De gjorde det ved hjelp av SLM Solutions 280-maskinen på Motor Manufacturing Center (MAC) hos Audi Ungarn.

Illustrasjonen viser økt dreiemomentet til den 3D-printede motoren sammenliknet med originalmotoren.
Illustrasjonen viser økt dreiemomentet til den 3D-printede motoren sammenliknet med originalmotoren.

Selektiv lasersmelting er en av nøkkelteknologiene for produksjon av funksjonelle prototyper, seriedeler og komponenter i ulike næringer. I tillegg til å muliggjøre enestående designfrihet, gjør additiv produksjon det også mulig å produsere lettvektkomponenter. Dette er en stor fordel i bilindustrien. SLM 280 2.0 har en arbeidsområde på 280 x 280 x 365 mm3 og patentert multistråleteknologi. Den kan brukes til å produsere metalliske komponenter for serier og tilpasses produksjon med individuelle parameter.

Den 3D-printede motoren til venstre blir testet på testbenk til høyre.
Den 3D-printede motoren til venstre blir testet på testbenk til høyre.

Redesignet komponentene

Som et pilotprosjekt begynte de å printe ut timingsiden av veivhuset. Siden komponenten ble designet for konvensjonell bearbeiding, og derfor krevde for mange støttestrukturer, besluttet teamet å digitalisere komponenten for å gjøre den egnet til 3D-printing. Denne oppgaven utførte Dániel Kővári, som da var veivhusdesigneren i SZEngine-laget.

For å kunne kalle motoren en "3D-printet motor" redesignet laget alle de andre hovedmotorkomponentene. I alt ble ni motorkomponenter produsert ved hjelp av SLM Solutions teknologi. Disse inkluderte det todelte veivhuset, sylinderen, sylinderhodet og sylinderhodedeksel, samt deksler for clutch, tannrem, oljefilter og oljepumpe.

SZEngine-teamet produserte totalt ni motorkomponenter med SLM 280-maskinen.
SZEngine-teamet produserte totalt ni motorkomponenter med SLM 280-maskinen.

Fikk hjelp av Audi

Etter produksjon på SLM 280-maskinen ble komponentene deretter mekanisk bearbeidet og målt ved Motor Manufacturing Center (MAC). Etter å ha blitt testet både individuelt og deretter sammen på SZEngine-teamets testbenk, ble motoren installert i teamets testbil.

Prosjektet startet i 2016 da Zoltán Dudás, en 3D-metallspesialist hos Audi Ungarn, fikk i oppgave å printe ut en fullt fungerende motor med SLM 280. På den tiden hadde SZEngine-teamet allerede bedt MAC om et samarbeid for å frese motordeler. Dudás bestemte seg for å kombinere de to prosjektene, og fikk studentteamet til å ikke bare maskinere komponentene, men å printe dem ut fra bunnen av med SLM 280.

Vellykket prosjekt

Dudás er ikke den eneste som er begeistret med resultatene. Ralf Frohwerk, leder for global forretningsutvikling hos SLM Solutions, er også fornøyd med det banebrytende prosjektet:

- Hver dag legger våre kunder større tillit til SLM Solutions-teknologien. Dette imponerende prosjektet fra SZEngine og Audi Ungarn i Győr viser tydelig at metallbasert 3D-print ikke bare passer for prototyper, men kan også være vellykket brukt til serieproduksjon, spesielt små batcher. Kundens erfaring med komponentdesign for 3D-printing viser hvordan additiv produksjon kan muliggjøre forbedringer både når det gjelder funksjon og ytelse.

I Norge er det Kaspo Maskin AS som forhandler SLM Solutions.

For mer informasjon se: www.slm-solutions.com eller www.kaspo.no