Чи може металевий 3D -друк мати переваги компонентів розсіювання тепла, таких як обстріл двигуна?

一, інтегроване ліплення складних структур: виходить за рамки фізичних меж існуючих методів
1. Поліпшення топології внутрішніх каналів
Зробити частини розсіювання тепла Старий - Модний спосіб передбачає зварювання або механічну обробку плавників, каналів потоку та інші структури разом. Це може спричинити такі труднощі, як високий тепловий опір та витоки. Шар за шаром технологія синтезу дає можливість металевому 3D -друку негайно створити інтегроване формування складних каналів внутрішнього потоку. Наприклад, технологія Conflex в Австралії зробила 3D - надрукований теплообмінник для гоночних автомобілів Формули -1. Він має спіральну конструкцію каналу потоку, яка збільшує площу теплообмінної поверхні на 300%, знижує падіння тиску на 40%і позбавляється від ризику витоку зварювання суглоба на тому ж об'ємі. Ця форма дизайну може створити канали спрямованих потоків для гарячих областей обмот двигуна при застосуванні кожуха двигуна, що допомагає точно позбутися тепла.
2. Дуже тонкі стіни та рамка з мікроканалами
Мінімальна товщина стіни дляметалевий 3D -друкпіднявся до більш ніж 0,1 мм. У поєднанні з мікроканальною технологією це може значно збільшити, наскільки добре тепло рухається з об'єкта. Нікель - сплав, теплообмінник, над яким працювала французька компанія Temisth та китайська компанія Yijia 3D, покращила ефективність тепловіддачі між надкритичною CO₂ та High - розчином концентрації в процесі знесолення морської води на 25%. Це було зроблено шляхом поєднання 0,15 мм тонких плавників і 0,5 мм мікроканалів. Цей вид структури може підтримувати підвищення температури пристроїв потужності в межах 5 градусів під час розсіювання тепла електричних контролерів двигуна, що більше ніж потроїть термін експлуатації пристроїв.
3. Структура решітки легка.
Структура решітки, яку робить оптимізація топології, може зробити речі набагато легшою, але ще сильною. Боліт зробив корпус шпинделя з титану для певної аерокосмічної компанії, яка використовує градієнтну конструкцію решітки. Ця конструкція не тільки відповідає потребі на підшипник крутного моменту 2000n · м, але й робить корпус на 25% легшим, ніж стандартна конструкція. Цей тип конструкції може знизити момент інерції та прискорити динамічну реакцію двигуна більш ніж на 15% при використанні в кожусі двигуна.
2, матеріальна ефективність та процеси процесу: вирішення потреб важких робочих обставин
1. Індивідуальне використання матеріалів з високою теплопровідністю
Мідні та мідні сплави - найкращі матеріали для позбавлення від тепла, оскільки вони мають чудову теплопровідність (чиста мідь має теплопровідність 401 Вт/м · k). Однак, оскільки мідь настільки відображає традиційну обробку, вона поглинає лише 5% лазерного світла, що робить тане важким. Технологія 3D -друку зеленого лазерного металу XIHE Additive зробила мідь на 40% більше лазерного світла. Вони змогли надрукувати мідний тепловідвід, товщиною 0,5 мм і мала дуже тонку структуру ТПМ (потрійна мінімальна вигнута поверхня). Щільність становила 99,9%, а шорсткість поверхні - РА менше або дорівнює 3,2 мкм. Це зробило тепловідвід на 20% більш ефективним при проведенні тепла, ніж традиційні кастинги.
2. Друк з градієнтом декількох матеріалів
3D -друк може змінювати склад матеріалів градієнтом для задоволення потреб продуктивності різних частин тепловідводу. Наприклад, шпиндель верстатів, виготовлений даною компанією, має поверхню з високого вуглецевого хромового підшипника (HRC60 або вище) та ядра, виготовленого з середньої вуглецевої сталі. Синхронний метод подачі порошку дозволяє зв'язуватися без швів. Це не тільки робить ріжучу кромку більш стійкою до зносу, але й робить серцевину в 1,8 рази більш жорсткими, ніж типові матеріали, що знижує небезпеку розриву.
3. Контроль термічного напруження та покращення допису - обробка краще
Металевий процес 3D -друку нагрівається вгору і швидко охолоджується, що може легко спричинити залишкове напруження, що робить металевий вигин або розбиття. Програма OQTON 3DXFIGHT може використовувати фізику Multi -, коли він використовується з гарячим ізостатичним пресуванням (стегна) після лікування, внутрішні пори можна видалити, надаючи 3D -друковані частини життя втому понад 90% порівняно з кованими частинами.
3, оптимізація вартості всього життєвого циклу, від створення однієї одиниці до їх багато з них
1. Вигода від витрат на налаштування невеликих партій
3D -друк може заощадити гроші на витратах на розробку форм (традиційна штамп - лиття форми вартістю від 500 000 до 2 мільйонів юанів) для малих та середніх - компонентів розсіювання тепла, які складають менше 5000 штук на рік. Вартість за штуку також може бути скорочена на 30% до 50% порівняно з традиційними методами. Наприклад, одна компанія використовує Platinum BLT - S400 для друку оболонок двигуна алюмінієвого сплаву. Вартість матеріалу становить лише 25% від ціни продажу, тоді як ставка відходів для традиційних методів кування та обробки становить до 60%.
2. Швидкі зміни та перевірка дизайну
За допомогою 3D -друку "Оптимізація тесту на друк" може бути здійснена у закритому циклі, що скорочує час розробки з 6–12 місяців традиційними методами до 2–4 тижнів. Компанія Micro Cooler, яку компанія IQ Evolution в Ахені, Німеччина, виготовлена ​​з друкованої плати, може перейти від концепції до доставки зразків всього за 72 години за допомогою 3D -друку. Це в 10 разів швидше, ніж традиційні методи. Він також може швидко змінити параметри потокового каналу для різних напівпровідників потужності, як -от компоненти SIC.
3. Реструктуризація ланцюга поставок та розподілене виробництво
За допомогою 3D -друку ви можете "локальний друк, глобальний розповсюдження", що є способом виготовлення речей у різних місцях. Центр служби 3D -друку Siemens Energy в Німеччині може швидко виправити лопатки газових турбін для європейських клієнтів, скорочуючи час доставки з шести тижнів до 72 годин. Компанії можуть створити 3D -друкарні вузли на первинному ринку деталей для охолодження автомобілів для скорочення витрат та витрат на доставку. Встановивши п’ять 3D -друкарських центрів у всьому світі, внутрішня мотоциклова фірма скоротила час, необхідний для отримання замінних деталей від 45 днів до 7 днів та скоротити витрати на запас на 60%.
4, приклад галузевої програми: від тестування ідеї до її виготовлення у великих кількостях
1. Як зберегти акумулятори електромобілів прохолодними
Модель Tesla Y має 3D - надрукований нікель - пластина охолодження акумулятора з сплавом з каналами потоку біоміметичних вен, які зберігають різницю температури акумулятора в межах 2 градусів. Це робить автомобіль на 40% ефективнішим, ніж традиційні розчини охолодження трубки гармоніки. Обладнання SLM Solutions з Німеччини друкує охолоджуючу табличку за одну частину за 12 годин, яка скорочує кількість кроків, необхідних 8 порівняно з традиційними методами штампування та зварювання.
2. Як аеронавігаційні двигуни позбавляються від тепла
Airbus A350 XWB має корпус двигуна, виготовлений з 3D - надрукованого титанового сплаву, який має тепло -, що розсіюють плавники та легку структуру решітки. Він відповідає стандартам екранування EMI і скорочує вагу від звичайних 8,2 кг до 5,3 кг, що допомагає площині втратити 300 кг ваги кожної площини. Addup, французький стартап, використовував технологію селективного плавлення електронного променя (EBSM) для друку оболонки. Це зробило 99,95% щільним і на 15% сильнішим проти втоми, ніж підроблені частини.
3. Як контролер промислового сервомоторного автомобіля позбавляється від тепла
Сервопривод серії HD7X від технології Huichuan використовує 3D - друковану основу розсіювання мідного сплаву та мікроканальні масиви, щоб утримати температуру модулів IGBT від підйому вище 65 градусів. Це збільшує щільність потужності на три рази порівняно з традиційними розчинами розсіювання тепла для екструзії алюмінію. Машина Platinum A400 друкує нижню пластину, яка скорочує вартість кожного компонента на 45% порівняно з традиційними методами пайки. Також немає ризику корозії припою.