Lehet -e a fém 3D -s nyomtatás előnyei a hőeloszlás alkatrészeiben, például a motor burkolatainak?

一, Bonyolult struktúrák integrált formázása: A meglévő módszerek fizikai határán túllépve
1. A belső csatornák topológiájának javítása
A hőkezelési alkatrészek elkészítése a régi - divatos módon hegesztést vagy mechanikus feldolgozást tartalmaz az uszonyok, az áramlási csatornák és más struktúrák együttes feldolgozásával. Ez olyan nehézségeket okozhat, mint a nagy hőállóság és a szivárgás. A réteg fúziós technika szerinti réteg lehetővé teszi a fém 3D nyomtatás számára, hogy azonnal hozzon létre a bonyolult belső áramlási csatornák integrált formáját. Például a konflux technológia Ausztráliában 3D - nyomtatott hőcserélőt készített a Formula One versenyautók számára. A spirális áramlási csatorna kialakításával 300%-kal növeli a hőcserélési felületet, 40%-kal csökkenti a nyomáscsökkenést, és megszabadul az ízületi szivárgás azonos térfogatú hegesztésének kockázatától. Ez a formatervezési forma irányított áramlási csatornákat hozhat létre a motoros tekercsek forró régióihoz a motorházak alkalmazásában, ami segít a hőtől pontos megszabadulástól.
2. Nagyon vékony falak és keretrendszer mikrocsatornákkal
A minimális falvastagságfém 3D -s nyomtatástöbb mint 0,1 mm -re emelkedett. A mikrocsatorna technológiával párosítva ez jelentősen megnövelheti, hogy a hő mennyire mozog az objektumból. A nikkel - alapú ötvözött hőcserélő, amelyet a Temisth francia és a Yijia 3D kínai társaság együtt dolgozott, a szuperkritikus CO₂ és a magas- koncentráció -} koncentráció -} koncentráció -oldatban a tengervíz sótalanítási folyamatában 25%-kal javította a hőátadási hatékonyságot. Ezt 0,15 mm vékony uszonyok és 0,5 mm -es mikrocsatornák kombinálásával végezték el. Ez a fajta szerkezet 5 fokon belül tarthatja az elektromos autómotoros vezérlők hőeloszlásának hőmérséklet -emelkedését 5 fokon belül, ami több mint az eszközök élettartama.
3. A rácsszerkezet könnyű.
A rácsszerkezet, amelyet a topológia optimalizálása eredményez, sokkal könnyebbé teheti a dolgokat, miközben még erős. Bolite titánötvözet orsót készített egy bizonyos repülőgépipar számára, amely gradiens rács kialakítását használja. Ez a kialakítás nemcsak a 2000N · m nyomatékcsapágy szükségességének felel meg, hanem a házat 25% -kal könnyebbé teszi, mint a szokásos kialakítás. Az ilyen típusú kialakítás a tehetetlenség pillanatát csökkentheti és a motor dinamikus válaszát több mint 15% -kal növelheti, ha motorházban használják.
2, Anyagi teljesítmény és folyamat -szinergia: A kemény munkakörülmények igényeinek kielégítése
1. A nagy hővezetőképességű anyagok testreszabott használata
A réz- és rézötvözetek a legjobb anyagok a hőtől való megszabaduláshoz, mivel nagy hővezetőképességük van (a tiszta réz hővezetőképessége 401W/m · K). Mivel azonban a réz annyira tükröződik a hagyományos feldolgozásban, csak a lézerfény 5% -át abszorbeálja, ami megnehezíti az olvadást. A XIHE Additív zöld lézerfém -3D nyomtatási technológiája 40% -kal több lézerfénytett. Képesek voltak kinyomtatni egy 0,5 mm vastag rézhús -mosogatót, és nagyon vékony TPM -ek (hármas periódusú minimális ívelt felület) volt. A sűrűség 99,9% volt, a felületi érdesség RA -nál kevesebb vagy egyenlő, vagy egyenlő, vagy egyenlő, vagy egyenlő, vagy egyenlő. Ez 20% -kal hatékonyabbá tette a hőcsökkentést a hővezetés során, mint a hagyományos öntvények.
2. Nyomtatás több anyag gradiensével
A 3D -s nyomtatás megváltoztathatja az anyagok összetételét gradiens módon, hogy megfeleljen a hűtőborda különböző részeinek teljesítményigényének. Például egy adott vállalat által készített szerszámgép orsót magas szén -dioxid -króm -hordozó acélból (HRC60 vagy annál magasabb) és közepes szénacélból készül. A szinkron por táplálkozási módszere lehetővé teszi a varratok nélkül történő kötődést. Ez nem csak a vágó élvonalbeli viseletnek, hanem a mag 1,8 -szorosabbá teszi a magot, mint a tipikus anyagokat, ami csökkenti a törés veszélyét.
3.
A fém 3D nyomtatási folyamat felmelegszik és gyorsan lehűl, ami könnyen fennmaradó stresszt okozhat, ami a fém hajlítását vagy összetörését okozhatja. Az OQTON 3DXFight program használhat multi - fizikát, ha a kezelés után forró izosztatikus préseléssel (HIP) használják, a belső pórusok eltávolíthatók, így a 3D -s nyomtatott alkatrészek 90% -kal több fáradtsági élettartamúak, mint a hamis alkatrészek.
3, az egész életciklus költségeinek optimalizálása, az egy egység készítésétől a sokuk készítéséig
1. A kis tételek testreszabásának költség előnye
A 3D -s nyomtatás pénzt takaríthat meg a penészfejlesztési költségekre (hagyományos die - Az öntőformák 500 000 és 2 millió jüan közötti költségek) a kis és közepes - méretű hőeloszlású alkatrészeknél, amelyek évente kevesebb, mint 5000 darabot készítenek. A darabonkénti költség 30–50% -kal csökkenthető a hagyományos módszerekhez képest. Például egy vállalat a Platinum BLT - S400 -at használja az alumínium ötvözet motoros burkolatainak kinyomtatására. Az anyag költsége az eladási ár mindössze 25% -a, míg a hagyományos kovácsolási és megmunkálási technikák hulladéklapota akár 60%.
2. Gyors változások és a formatervezés ellenőrzése
A 3D -s nyomtatás segítségével a "Design Print teszt optimalizálása" zárt hurokban végezhető el, amely a fejlesztési időt 6–12 hónapról hagyományos módszerekkel 2–4 hétre csökkenti. Az IQ Evolution Company, a németországi Aachenben, a PCB -vel készített mikro -hűtő a koncepciótól a minta szállításáig terjedhet mindössze 72 órán belül, 3D nyomtatás segítségével. Ez tízszer gyorsabb, mint a hagyományos módszerek. Gyorsan megváltoztathatja az áramlási csatorna paramétereit a különböző teljesítményű félvezetők, például a SIC komponensek számára.
3. Az ellátási lánc átszervezése és az elosztott gyártás
A 3D -s nyomtatás segítségével "helyi nyomtatást, globális disztribúciót" lehet, amely a dolgok különböző helyeken történő elkészítésének módja. A Siemens Energy 3D -s nyomtatási szolgáltató központja, németországi, gyorsan rögzítheti a gázturbina pengéket az európai ügyfelek számára, a szállítási időt hat hétről 72 órára csökkentve. A vállalatok 3D nyomtatási csomópontokat állíthatnak be az elsődleges piacon a motoros hűtési alkatrészek számára, hogy csökkentsék a készlet- és szállítási költségeket. Öt 3D -s nyomdaközpont felállításával szerte a világon egy hazai motoros cég csökkentette az időt a cserealkatrészek 45 napról 7 napra történő megszerzéséhez, és a készletköltségeket 60%-kal csökkentette.
4., Példa egy ipari alkalmazásra: Az ötlet tesztelésétől a nagy mennyiségben történő elkészítéséig
1
A Tesla modell Y -nek 3D - nyomtatott nikkel {{2} alapú ötvözetű akkumulátor hűtőlapja van biomimetikus véna -áramlási csatornákkal, amelyek a akkumulátor -csomag hőmérsékleti különbségét 2 fokon belül tartják. Ez 40% -kal hatékonyabbá teszi az autót, mint a hagyományos harmonikus csőhűtési oldatok. A németországi SLM Solutions berendezések 12 órán belül egy darabból nyomtatják a hűtőtáblát, ami csökkenti a 8 -as szükséges lépések számát a hagyományos bélyegzési és hegesztési módszerekhez képest.
2. Hogyan szabadulnak meg a légiforgalmi motorok a hőtől
Az Airbus A350 XWB motorháza 3D - nyomtatott titánötvözetből készül, amelynek hője - eloszlató uszonyok és könnyű rácsszerkezet található. Ez megfelel az EMI árnyékolási előírásainak, és csökkenti a súlyt a szokásos 8,2 kg -ról 5,3 kg -ra, ami elősegíti a sík súlyát az egyes síkok 300 kg súlyának lefogyásában. ADDUP, egy francia induló vállalkozás, elektronnyaláb szelektív olvadás (EBSM) technológiát használt a héj kinyomtatásához. Ez 99,95% -ot sűrűvé és 15% -kal erősebbé tette a fáradtság ellen, mint a kovácsolt alkatrészek.
3. Hogyan megszabadul az ipari szervo motorvezérlő
A HD7X sorozat, a Huichuan technológiából származó Servo Drive 3D - nyomtatott rézötvözetű hőeloszlású alaplemez és mikrocsatorna -tömböket használ, hogy az IGBT modulok hőmérséklete 65 fok fölé emelkedjen. Ez háromszor növeli az energia sűrűségét a hagyományos alumínium extrudálási hőeloszlás oldatokhoz képest. A Platinum A400 gép kinyomtatja az alsó lemezt, amely 45% -kal csökkenti az egyes alkatrészek költségeit a hagyományos forrasztási módszerekhez képest. A forrasztás korróziójának sem áll fenn.