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포르쉐, 3D프린터로 피스톤 개발해 출력 730마력 발휘

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2020-07-16 09:12:45

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포르쉐가 2020년 7월 13일, 3D프린터 기술을 활용해 911 GT2 RS의 엔진용 피스톤을 개발했다고 발표했다. 3D 프린팅 기술은 이미 스포츠카 제조업체에서 프로토 타입 제작, 클래식 스포츠카 및 기타 지역의 예비 부품 제조에 사용되고 있다. 

 

911 GTS RS는 991형 911시리즈의 정점에 있는 고성능 모델이다. 3.8리터 수형 대향 6기통 직분 트윈터보 엔진을 베이스로 가변 지오메트리(VTG)를 가진 대형 터보차저, 새로 설계한 흡기 시스템 등을 채용했다. 그 결과 포르쉐 시판차로서는 사상 최강인 최고출력 700ps/7,000rpm, 최대토크 76.5kgm/2,500~4,500rpm을 발휘한다. 

 

변속기는 전용 기어비의 7단 PDK, 구동방식은 리어 엔진 리어 드라이브. 0-100km/h 가속성능 2.8초, 최고속도 340km/h에 달한다. 

 

포르쉐는 Mahle 및 Trumpf와 공동으로 3D프린트 기술을 활용해 이 엔진의 피스톤을 다시 개발했다. 이는 높은 부하가 걸리는 드라이브 컴포넌트를 3D프린터로 개발한다고 하는 아이디어의 결과다. 3D프린터로도 하중에 견디는 구조를 갖춘 피스톤을 생산하는 것이 가능해졌다고 한다. 

 

이 피스톤은 레이저 용융법을 사용해 고순도의 금속분말로 제조됐다. 레이저 용융법은 고에너지의 라이트빔을 사용해 금속분말을 용융시켜 스틸층을 만들어 내는 것이다. 

 

또 이 피스톤은 기존의 것도바 10% 가볍다. 피스톤에는 기존의 방법으로는 성형할 수 없었던 통합 및 폐쇄 냉각 덕트를 설계하는 것도 가능해졌다. 경량 피스톤 덕에 엔진 속도를 올리고 피스톤의 온도 부하를 억제해 연소를 최적화할 수 있었다고 한다. 이에 따라 최고출력이 700ps에서 730ps로 30ps 증강되고 효율도 높일 수 있었다고 한다. 

 

3D 프린팅에는 다양한 기술이 있다. 모든 구성 요소는 사전에 특수 공구 나 금형을 제조 할 필요없이 레이어별로 구성된다는 원칙을 기반으로 한다. 실질적으로 임의의 기하학적 형태가 실현 될 수 있다. 프린터는 컴퓨터에서 직접 설계 데이터를 제공받을 수 있다. 따라서 적층 제조 공정은 인공 지능 (AI)에 의해 설계되고 최적화 된 구조물을 생산하는 데 이상적이다

 

포르쉐는 이미 여러 분야에서 적층 가공 공정을 사용하고 있다. 예를 들어, 911 및 718에 대해 5 월부터 3D 인쇄 바디 폼 풀 버킷 시트를 사용하고 있다. 여기서 시트의 중앙 부분, 즉 쿠션과 등받이 표면은 3D 프린터로 부분적으로 생성된다. 고객은 컴포트 레이어에 대해 세 가지 견고성 수준 (하드, 미디엄, 소프트) 중에서 선택할 수 있다.

 

 

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