Ar metalo 3D spausdinimas gali turėti šilumos išsklaidymo komponentų, tokių kaip variklio korpusai, pranašumus?

一, integruotas sudėtingų konstrukcijų formavimas: peržengus fizines esamų metodų ribas
1. Vidinių kanalų topologijos gerinimas
Šilumos išsklaidymo dalių sudarymas senas - madingas būdas apima suvirinimą arba mechaniškai apdoroti pelekus, srauto kanalus ir kitas struktūras. Tai gali sukelti sunkumų, tokių kaip didelis šiluminis pasipriešinimas ir nutekėjimas. Sluoksnio suliejimo technika leidžia metaliniam 3D spausdinimui iš karto sukurti integruotą sudėtingų vidinių srauto kanalų formavimą. Pavyzdžiui, „Conclux“ technologija Australijoje padarė 3D - spausdintą šilumokaitį, skirtą „Formulės -1“ lenktynių automobiliams. Jis turi spiralinio srauto kanalo konstrukciją, kuri padidina šilumos mainų paviršiaus plotą 300%, sumažina slėgio kritimą 40%ir atsikrato rizikos suvirinti sąnario nuotėkį tuo pačiu tūriu. Ši projektavimo forma gali sukurti kryptinius srauto kanalus karštuose variklio apvijų srityse, pritaikant variklio korpusą, o tai padeda tiksliai atsikratyti šilumos.
2. Labai plonos sienos ir karkasas su mikrokanalais
Minimalus sienos storisMetalo 3D spausdinimaspadidėjo iki daugiau nei 0,1 mm. Sujungus su mikrokanalų technologija, tai gali žymiai padidinti, kaip gerai šiluma juda iš objekto. Nikelio - pagrįstas lydinio šilumokaitis, kurį prancūzų kompanija „Temisth“ ir Kinijos įmonė „Yijia 3D“ dirbo kartu, pagerino šilumos perdavimo efektyvumą tarp superkritinio CO₂ ir aukšto - koncentracijos druskos tirpalo jūros vandens gėlinimo procese 25%. Tai buvo padaryta derinant 0,15 mm plonus pelekus ir 0,5 mm mikrokanelius. Tokia struktūra gali išlaikyti elektrinių automobilių variklių valdiklių šilumos išsklaidymo temperatūrą per 5 laipsnius per 5 laipsnius, o tai daugiau nei trigubai padidina prietaisų gyvenimo trukmę.
3. Grotelių struktūra yra šviesi.
Topologijos optimizavimo grotelių struktūra gali padaryti viską daug lengvesnę, tačiau ji yra stipri. „Bolite“ pagamino titano lydinio verpstės korpusą tam tikroje aviacijos ir kosmoso kompanijoje, kuri naudoja gradiento gardelės dizainą. Šis dizainas ne tik atitinka 2000N · m sukimo momento guolio poreikį, bet ir daro būstą 25% lengvesnį nei standartinis dizainas. Šio tipo dizainas gali sumažinti inercijos momentą ir pagreitinti variklio dinaminį atsaką daugiau nei 15%, kai jis naudojamas variklio korpuse.
2, Materialus atlikimas ir proceso sinergija: patenkinti sunkios darbo aplinkybes
1. Individualizuotas medžiagų, turinčių didelį šilumos laidumą
Vario ir vario lydiniai yra geriausios medžiagos atsikratyti šilumos, nes jos turi puikų šilumos laidumą (gryno vario šilumos laidumas yra 401 W/m · k). Tačiau kadangi varis taip pat atspindi tradicinį apdorojimą, jis sugeria tik 5% lazerio šviesos, todėl tirpsta. „Xihe Additive“ žalias lazerinio metalo 3D spausdinimo technologija privertė vario absorbuoti 40% daugiau lazerio šviesos. Jie sugebėjo išspausdinti 0,5 mm storio vario šilumos kriauklę ir turėjo labai plonas TPM (trigubo laikotarpio minimalios išlenkto paviršiaus) struktūra. Tankis buvo 99,9%, o paviršiaus šiurkštumas buvo mažesnis arba lygus 3,2 μm. Tai padarė šilumos kriauklę 20% efektyviau vykdyti šilumą nei tradiciniai liejiniai.
2. Spausdinimas su kelių medžiagų gradientu
3D spausdinimas gali pakeisti medžiagų sudėtį gradientu, kad patenkintų įvairių šilumos kriauklės dalių našumo poreikius. Pavyzdžiui, tam tikros įmonės pagamintas staklių verpstė turi paviršių, pagamintą iš aukšto anglies chromo guolio plieno (HRC60 ar daugiau) ir šerdį, pagamintą iš vidutinio anglies plieno. Sinchroninis miltelių tiekimo būdas leidžia surišti be siūlių. Tai ne tik daro pažangiausią kraštą atsparesnį dėvėjimui, bet ir daro „Core“ 1,8 karto sunkesnį nei tipiškos medžiagos, o tai sumažina lūžio pavojų.
3. Šiluminio įtempio valdymas ir POST - apdorojimas geresnis
Metalo 3D spausdinimo procesas įkaista ir greitai atvėsta, o tai gali lengvai sukelti liekamąjį stresą, dėl kurio metalas sulenktas ar sudužęs. „Oqton 3DX -Smight“ programa gali naudoti daugialypę - fiziką, kai naudojama su karštu izostatiniu presavimu (klubo) po apdorojimo, gali būti pašalintos interjero poros, suteikiant 3D spausdintų dalių nuovargį, viršijantį 90%, palyginti su suklastotomis dalimis.
3, optimizuojant viso gyvenimo ciklo kainą, pradedant vieno vieneto gamyba ir baigiant daug jų
1. Mažų partijų pritaikymo išlaidų nauda
3D spausdinimas gali sutaupyti pinigų pelėsių kūrimo sąnaudoms (tradicinis štampas - liejimo liejiniai kainuoja nuo 500 000 iki 2 milijonų juanių) mažoms ir vidutinėms - dydžio šilumos disponavimo komponentams, kurie sudaro mažiau nei 5000 vienetų per metus. Kainą už gabalą taip pat galima sumažinti nuo 30% iki 50%, palyginti su tradiciniais metodais. Pavyzdžiui, viena įmonė naudoja „Platinum BLT“ - S400, kad spausdintų aliuminio lydinio variklio korpusus. Medžiagos kaina yra tik 25% pardavimo kainos, o tradicinio kalimo ir apdirbimo būdų atliekų tarifas yra net 60%.
2. Greiti pakeitimai ir dizaino patikrinimas
Naudojant 3D spausdinimą, „Dizaino spausdinimo bandymo optimizavimas“ gali būti atliekamas uždaroje kilpoje, o tai sumažina kūrimo laiką nuo 6 iki 12 mėnesių tradiciniais metodais iki 2–4 savaičių. Mikro aušintuvas, kurį „IQ Evolution Company“ Achene, Vokietijoje, pagamintas iš PCB, gali pereiti nuo koncepcijos iki pavyzdžių pristatymo vos per 72 valandas, naudojant 3D spausdinimą. Tai yra 10 kartų greičiau nei tradiciniai metodai. Tai taip pat gali greitai pakeisti skirtingų galios puslaidininkių, tokių kaip SIC komponentai, srauto kanalo parametrus.
3. Tiekimo grandinės pertvarkymas ir paskirstyta gamyba
Naudodami 3D spausdinimą, galite „Vietinis spausdinimas, pasaulinis platinimas“, kuris yra būdas gaminti daiktus skirtingose ​​vietose. 3D „Siemens Energy“ 3D spausdinimo paslaugų centras Vokietijoje gali greitai sutvarkyti dujų turbinų ašmenis Europos klientams, sutrumpindamas pristatymo laiką nuo šešių savaičių iki 72 valandų. Bendrovės gali nustatyti 3D spausdinimo mazgus pirminėje motorinių aušinimo dalių rinkoje, kad sumažintų atsargų ir gabenimo išlaidas. Sukurdama penkis 3D spausdinimo centrus visame pasaulyje, vietinė automobilių įmonė sumažino laiką, kurio reikia norint gauti atsargines dalis nuo 45 dienų iki 7 dienų ir sumažinti atsargų išlaidas 60%.
4, Pramonės programos pavyzdys: pradedant idėjos tikrinimu ir baigiant dideliais kiekiais
1. Kaip valdyti elektromobilių baterijas
„Tesla“ modelis Y turi 3D - atspausdintą nikelio - pagrindu pagamintą lydinio akumuliatoriaus aušinimo plokštelę su biomimetinių venų srauto kanalais, kurie išlaiko akumuliatoriaus temperatūros skirtumą ne per 2 laipsnius. Tai daro automobilį 40% efektyvesnį nei tradiciniai „Harmonica“ vamzdžių aušinimo sprendimai. „SLM Solutions“ įranga iš Vokietijos per 12 valandų atspausdina aušinimo plokštę per vieną gabalą, o tai sumažina 8 žingsnių skaičių, palyginti su tradiciniais štampavimo ir suvirinimo būdais.
2. Kaip aeronautikos varikliai atsikratyti šilumos
„Airbus A350 XWB“ turi variklio korpusą, pagamintą iš 3D - atspausdinto titano lydinio, kurio šiluma - išsklaido pelekus ir lengvą grotelių struktūrą. Jis atitinka EMI ekrano standartus ir sumažina svorį nuo įprasto 8,2 kg iki 5,3 kg, o tai padeda plokštumai numesti 300 kg svorio kiekvienoje plokštumoje. „Addup“, prancūzų startuolis, naudojo selektyvaus elektronų pluošto lydymosi (EBSM) technologiją, kad atspausdintų apvalkalą. Dėl to jis tapo 99,95% tankus ir 15% stipresnis nuo nuovargio nei suklastotos dalys.
3. Kaip pramoninio servo variklio valdiklis atsikrato šilumos
„HD7X“ serijos servo diskas iš „Huichuan“ technologijos naudoja 3D - spausdintą vario lydinio šilumos išsklaidymo bazinę plokštelę ir mikrokanalų matricas, kad IGBT modulių temperatūra išaugtų virš 65 laipsnių. Tai padidina galios tankį tris kartus, palyginti su tradiciniais aliuminio ekstruzijos šilumos išsklaidymo tirpalais. „Platinum A400“ mašina atspausdina apatinę plokštelę, kuri padidina kiekvieno komponento kainą 45%, palyginti su tradiciniais litavimo metodais. Taip pat nėra jokios litavimo korozijos rizikos.