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Innovatives 3D-Simulationswerkzeug beschleunigt Motorenentwicklung bei PUNCH Torino

 
  • PUNCH Torino setzt die 3D-Simulation von Markforged ein, um Verriegelungswerkzeuge für Nockenwellen in der Motorenentwicklung zu optimieren.

  • Vor der Simulation mussten zahlreiche Versuchsreihen durchgeführt werden, um die strukturelle Integrität des Werkzeugs zu gewährleisten. Die 3D-Simulation ermöglicht eine präzise Vorhersage und spart im Durchschnitt 18 Stunden pro Vorrichtung, was zu einer Verkürzung der Entwicklungszeit um über 50 % führt.

  • PUNCH Torino plant, die 3D-Simulation auch für andere Komponenten und Werkzeuge einzusetzen, um die Effizienz und Produktivität in der Motorenentwicklung weiter zu steigern.

 

PUNCH Torino nutzt Simulation von Markforged zur Optimierung von Verriegelungswerkzeugen für Motorenentwicklung.

PUNCH Torino setzt auf die innovative 3D-Simulation von Markforged, um Verriegelungswerkzeuge für Nockenwellen effizienter zu entwickeln und die Motorenentwicklung zu beschleunigen; Bild: Markforged

Das renommierte Unternehmen PUNCH Torino hat sich als führender Akteur in der Forschung und Entwicklung von Verbrennungsmotoren und Antriebssystemen etabliert. Seit 2005 arbeitet das in Turin ansässige Unternehmen daran, die neuesten Technologien und Innovationen im Bereich der Antriebssysteme voranzutreiben.


Ursprünglich als Joint Venture zwischen Fiat und GM durch GM ins Leben gerufen, wurde PUNCH Torino 2020 Teil der belgischen PUNCH Group. Seitdem unterstützt das Unternehmen nicht nur GM, sondern auch eine wachsende Anzahl von Herstellern und Startups bei vielfältigen Technologieprojekten, darunter Benzin-, Diesel- und Wasserstoffmotoren, Stromaggregate, Getriebe, Additive Fertigung und Groupware.


Eine der großen Herausforderungen in der Motorenentwicklung liegt im Bereich der Steuerkettenmontage, die die Kurbelwelle des Motors mit zwei Nockenwellen verbindet. Für die perfekte Synchronisierung des Steuerungssystems ist es entscheidend, dass die Nockenwellen während des Spannprozesses in einer definierten Position vollständig stillstehen. Um ein ungewolltes Verschieben der Nockenwellen zu verhindern, entwickelten die Ingenieure von PUNCH Torino ein gabelartiges Verriegelungswerkzeug für die Nockenwelle aus Onyx mit Faserverstärkung.


Das gabelartige Verriegelungswerkzeug wird während des Spannprozesses der Steuerkette eingesetzt und muss einem erheblichen Drehmoment von bis zu 120 Newtonmetern standhalten. Es darf keine Drehung zulassen, da ansonsten die Nockenwellen aus der Position verschoben werden könnten, was zu schwerwiegenden Schäden am Motor führen kann.


Die entscheidende Frage war, wie man sicherstellen konnte, dass das Verriegelungswerkzeug stark und steif genug ist, um den extremen Belastungen standzuhalten.


Vor dem Einsatz der 3D-Simulation von Markforged war der Entwicklungsprozess für das Verriegelungswerkzeug geprägt von zahlreichen Versuchen und Fehlern. Die Ingenieure mussten bis zu acht verschiedene Vorrichtungen entwerfen, drucken und testen, um die optimale Konfiguration zu finden.


Änderungen am Design der Nockenwelle erforderten oft ein Neudesign des Verriegelungswerkzeugs, was zusätzliche Iterationen und Tests zur Folge hatte. Es gab jedoch keine genaue Methode, um vorherzusagen, wie sich eine Designänderung auf die strukturelle Integrität des Werkzeugs auswirken würde.


Durch den Einsatz der 3D-Simulation von Markforged konnte PUNCH Torino diesen mühsamen Prozess optimieren. Die Simulation ermöglicht es den Ingenieuren, die strukturelle Integrität des Verriegelungswerkzeugs vorherzusagen und dessen Leistungsfähigkeit zu optimieren.


Anstatt mühsame Versuchsreihen durchzuführen, kann das Team nun das Werkzeug in der Simulation testen, um zu überprüfen, ob es den erforderlichen Belastungen standhalten kann. Die Zeitersparnis beträgt im Durchschnitt 18 Stunden pro Vorrichtung, was zu einer Verkürzung der Entwicklungszeit um über 50 % führt.


Valerio Ametrano, leitender Ingenieur für die Produktionsvorbereitung bei PUNCH Torino, äußerte sich positiv über die neuen Möglichkeiten der 3D-Simulation: "Durch die Simulation können wir viele Versuche und Fehler im Design unserer Verriegelungswerkzeuge für die Nockenwelle eliminieren. So konnten wir die Entwicklungszeit um über 50 % verkürzen."


Die Optimierung des Verriegelungswerkzeugs für die Nockenwelle ist jedoch nur ein Anfang. PUNCH Torino plant, die 3D-Simulation von Markforged auch in anderen Bereichen der Motorenentwicklung einzusetzen. So sollen künftig auch andere Komponenten und Werkzeuge mit Hilfe der Simulation optimiert werden. Die Zeit- und Kosteneinsparungen sowie die gesteigerte Effizienz eröffnen neue Möglichkeiten und Potenziale für das Unternehmen.


Die innovative 3D-Simulationslösung von Markforged hat sich somit als wertvolles Werkzeug für die Motorenentwicklung bei PUNCH Torino erwiesen. Mit dieser Technologie können Ingenieure die Leistungsfähigkeit ihrer Werkzeuge vorhersagen, Designs optimieren und ihre Entwicklungsprozesse erheblich beschleunigen.


Das Unternehmen ist zuversichtlich, dass diese fortschrittliche Simulationslösung einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung hochwertiger Motoren und Antriebssysteme leisten wird, während gleichzeitig die Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit gesteigert werden.

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