Mahle fertigt Alu-Hochleistungskolben im 3D-Druck

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In Kooperation mit Porsche und dem Maschinenbauer Trumpf ist es Mahle erstmals gelungen, Hochleistungskolben aus Aluminium im 3D-Druck herzustellen.

Die Aluminium-Hochleistungskolben im 3D-Druckverfahren wurden auf dem Motorprüfstand für den Sportwagen 911 GT2 RS von Porsche erfolgreich getestet. „Die Ergebnisse des Projekts bestätigen das hohe Potenzial des 3D-Drucks und die Kompetenz von Mahle, speziell für hoch performante Klein- und Sonderserien sowie im Bereich Prototyping und Aftermarket“, sagt Martin Berger, Leiter der zentralen Forschung und Vorausentwicklung bei Mahle.

Das neue Verfahren bietet die Möglichkeit, ein sogenanntes bionisches Design umzusetzen, bei dem nur an belasteten Stellen Material eingesetzt und die Struktur des Kolbens an diese Belastung angepasst. Das spart Material und macht den 3D-Druck Kolben im Vergleich zum konventionell gefertigten Pendant bei einer gleichzeitig höheren Steifigkeit bis zu 20 Prozent Gewichtspotenzial leichter.

Spezielle Alu-Kolbenlegierung auch für 3D-Druck geeignet

Die Grundlage für den neuen Fertigungsprozess bildet eine spezielle Aluminiumlegierung von Mahle, die in gegossenen Kolben seit langem erfolgreich im Einsatz ist und dafür zu einem feinen Pulver zerstäubt wird. Gedruckt wird im sogenannten Laser Metal Fusion Verfahren (LMF): Per Laserstrahl wird das Aluminiumpulver in einer bestimmten Schichtstärke aufgeschmolzen, eine neue Schicht Pulver aufgetragen und so der Kolben Schicht für Schicht aufgebaut. In rund 12 Stunden entstehen beim 3D-Druckspezialisten Trumpf so in rund 1.200 Schichten die Kolbenrohlinge.

Im Anschluss wird der Kolbenrohling bei Mahle endbearbeitet, vermessen und getestet, wobei er dieselben strengen Standards wie ein konventionell gefertigtes Teil erfüllen muss.

Mahle will die Potenziale neuer Fertigungsverfahren wie dem 3D-Druck für weitere Projekte erschließen und seine Kompetenz in diesem Bereich gezielt ausbauen.

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