Melyek a fém 3D nyomtatás nem szerkezeti alkatrészei az elektromos vezérlőszekrényekben?

1. Hűtőrendszer: a passzív vezetőktől az aktív termálvezérlésig
Az elektromos vezérlőszekrényben lévő energiamodul, frekvenciaváltó és egyéb fontos alkatrészek sok hőt hoznak létre, amikor működnek. Az alumíniumprofil -hőmérsékletek vagy a kényszerített konvekció ventilátorai gyakori módszerek a hőtől való megszabadulásra, ám problémák vannak, beleértve azt is, hogy nem nagyon hatékonyak a hőtől való megszabadulást és a sok területet. A topológia optimalizálási módszereinek felhasználásával a fém 3D nyomtatási technológia biomimetikus rácsszerkezeteket (például méhsejt és spirálgradiens szerkezeteket) készíthet a hőeloszlású alkatrészek belsejében. Ez lehetővé teszi, hogy nagyon pontosan ellenőrizze a hőáramlás útvonalait.
1. eset: Szubsztrát a magas - Power Inverter hőeloszláshoz
Az egyik vállalat SLM (szelektív lézer olvadás) technológiát alkalmaz a hő - szubsztrátok eloszlatására a titánötvözetből. A belső mikrocsatorna kialakítása 40%-kal csökkenti a hűtőfolyadék áramlási ellenállását. Ugyanakkor a rácsszerkezet csillapító tulajdonságai a rezgési energiát terjesztik a szubsztráton belül, ami csökkenti a rezgés által generált termikus feszültségkoncentrációt. Ha 1000W terhelést alkalmaznak, a kísérleti adatok azt mutatják, hogy a szubsztrát felszíni hőmérséklete 15 fokkal csökken a szokásos alumínium szubsztrátokhoz képest. A súly 30%-kal is csökken, ami nagymértékben növeli a vezérlőszekrény teljesítmény -sűrűségét és működési stabilitását.
Hűtőpajzs az inverter számára a 2. esetben
A napenergia -inverterekben a fém 3D nyomtatott nikkel - alapú ötvözetű hűtési deflektorok bonyolult áramlási csatorna topológiákat hoznak létre a topológia optimalizálásával. Ez az invertereket 25% -kal könnyebbé teszi, és növeli a hő eloszlásának területét 1,8 -szorosra a szokásos minták helyére. A termikus sugárzási együttható 20% -kal növekszik a felület polírozása után. Ha a frekvenciaváltót folyékony hűtőrendszerrel használják, akkor folyamatosan és stabilan 55 fokon futhat, 60% -kal alacsonyabb meghibásodási sebességgel.
2. Elektromágneses árnyékolás: A dolgok kívülről történő csomagolásától a belső integrációig tart
Az elektromágneses interferencia (EMI) befolyásolhatja az elektromos vezérlőszekrények érzékeny alkatrészeit, például a PLC -ket és az érzékelőket. A fém burkolatokat vagy a vezetőképes bevonatot a hagyományos árnyékolási módszereknél használják, ám problémák vannak olyan nehéz, drága és nehezen illeszkedni a bonyolult üregekbe. A Metal 3D nyomtatási technológia multi - anyagkompozit nyomtatást használ az elektromágneses árnyékolás hozzáadásához a nem - szerkezeti alkatrészekhez.
3. eset: Árnyékoló fedél egy magas - frekvenciaváltó tápegységhez
Egy bizonyos társaság készített egy kobalt króm ötvözet árnyékoló borítót, amely SLM technológiát használ az integrált nyomtatáshoz. A 0,5% ezüst nanorészecskék hozzáadása az anyaghoz csökkenti a felületi ellenállást kevesebb, mint 10 Ω · cm -re, ami védi az elektromágneses interferenciát a 100 kHz és 1 GHz közötti frekvenciatartományban. Belső rácsszerkezetének köszönhetően képes felszívni a bejövő elektromágneses hullámok több mint 90% -át. Ez 50% -kal könnyebbé teszi, mint a tipikus rézfólia -árnyékolási sémák, és nincs szüksége extra összeszerelési lépésekre, ami 70% -kal csökkenti a termelési időket.
4. eset: Szűrő konzol egy szekrényhez, amely vezérli az 5G kommunikációt
Mivel az 5G bázisállomás vezérlőszekrényei nagyon súlyos szabályokkal rendelkeznek az elektromágneses kompatibilitásra, a fém 3D nyomtatott volfrám -ötvözet szűrő tartóját gradiens anyagokkal készítik. A jelforrás közelében magas - vezetőképesség réz - alapú ötvözeteket használnak, míg a sugárzásra érzékeny területeken magas - permeabilitási vas - nikkelötvözeteket használnak az elektromágneses hullámok szilárdságának csökkentésére. A teszt kimutatja, hogy a zárójel a jelveszteséget kevesebb, mint 0,2 dB -nél tudja tartani, és a külső interferencia -beépítés kevesebb, mint -80dbm -re blokkolja, ezt a 3GPP specifikációk szerint meg kell tennie.
3. Elektromos kapcsolat: A standard felületről a testreszabott integrációra
Mivel mindegyik szabványosított mintákon alapul, a csatlakozások, a terminálblokkok és a hagyományos elektromos vezérlőszekrények más részei nehéz illeszkedni a páratlan - alakú terekbe, vagy ha sok vezeték van. Az elektromos csatlakozók közvetlen kinyomtatásával a fém 3D nyomtatási technológia az összekötő alkatrészek és a szekrény konstrukciók tökéletesen illeszkedhet.
5. eset: A robotvezérlő kábelkötései sok helyet foglalnak el
Egy vállalat titánötvözet terminálblokkot készített az ipari robotvezérlők számára, amely SLM technológiát alkalmaz egy PIN -tömb kinyomtatására, 0,3 mm pontossággal. Egyetlen terminál kombinálhatja a 48 jelátviteli csatornát, amely 60% -kal kevesebb helyet foglal el, mint a tipikus terminálblokkok. Belső rácsszerkezete felszívhatja a rezgési energiát, és simítja az érintkezési ellenállás változásait, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a kapcsolatok laza. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy az érintkezési ellenállás stabilitása háromszor magasabb, mint a hagyományos megoldások, ha a rezgésgyorsulás kevesebb, mint 10 g.
6. eset: Vezetőképes pálya az új energia járművek halomának töltéséhez
A fém 3D -s nyomtatott alumínium ötvözet vezető számok vastag oxidfilmet generálnak felületi oxidációs kezelés révén. Több mint 2000 órán keresztül ellenállhatnak a só spray -korróziónak. Ez válaszul a könnyű és korrózió szükségességére - ellenálló vezetőképes pályák a töltőállomásokon. A belsejében van egy méhsejt megerősített felépítése, amely 40% -kal könnyebbé teszi, és több mint 200 mPa hajlítószilárdságot ad neki, amely megfelel a fegyverek töltésének mechanikai követelményeinek, amelyeket gyakran be kell helyezni és ki kell venni.
4. Funkcionális integráció: Az egyetlen részről az egész rendszerre való áttérés
A fém 3D nyomtatási technológia lebontotta a "Design Processing Assembly" elkülönítésének régi módját a gyártásban. Most már több funkciót kombinálhat, például a hőeloszlás, az árnyékolás és a csatlakozás egyetlen nem - szerkezeti komponensévé. Ez arra készteti az elektromos vezérlőszekrényeket, hogy "moduláris és intelligensebbé" váljanak.
7. eset: Intelligens hűtési modul a szerver szekrényekhez az adatközpontokban
Egy adott vállalat intelligens hőeloszlású modult készített a réz - alapú ötvözetből. Nyomtatott egy kompozit szerkezetet, amely ötvözi a hőmérséklet -érzékelőket, a hőcsöveket és a hőelvezetési uszonyokat az SLM technológiával. A beépített mikrocsatornák valós időben megváltoztathatják a hűtőfolyadék áramlási sebességét az érzékelő visszacsatolása alapján, amely lehetővé teszi a hő dinamikus kezelését. A tesztek kimutatták, hogy ez a modul 0,15 -rel csökkentheti az adatközpontok PUE értékét, és évente több mint 100 000 kWh villamos energiát takaríthat meg a szokásos hűtési módszerekhez képest.
8. eset: Könnyű alapja az űrvezérlő szekrényekhez
Az űrhajó -vezérlőszekrény fém 3D -s nyomtatott magnézium -lítium -ötvözet kerete egy - A topológia optimalizálásának köszönhetően a szokásos alumínium keret súlya. Ezenkívül beépített elektromágneses árnyékoló rétegek és hőeloszlású csatornák is vannak beépítve. Miután a felületén lézeres lengőkarral kezelték, fáradtsági élettartama több mint 10 ciklusra növekszik, ami elég jó az űrhajó számára, amely 15 évig pályán áll.