Kan metal 3D -udskrivning have fordele i varmeafledningskomponenter såsom motoriske foringsrør?

一, Integreret støbning af komplicerede strukturer: går ud over de fysiske grænser for eksisterende metoder
1. Forbedring af topologien for interne kanaler
At lave varmeafledningsdele til den gamle - Fashing Way involverer svejsning eller mekanisk behandling af finner, flowkanaler og andre strukturer sammen. Dette kan forårsage vanskeligheder som høj termisk modstand og lækager. Lag for lagfusionsteknik gør det muligt for metal 3D -udskrivning at straks skabe integreret støbning af komplicerede interne flowkanaler. F.eks. Har Conflux Technology i Australien lavet en 3D - trykt varmeveksler til formel 1 -racerbiler. Det har et spiralstrømningskanaldesign, der øger varmeudvekslingsoverfladearealet med 300%, sænker trykfaldet med 40%og slipper af med risikoen for svejsning af ledlækage i samme volumen. Denne form for design kan skabe retningsbestemte flowkanaler for de varme regioner med motorviklinger i påføring af motorisk hus, hvilket hjælper med at slippe af med varme på en præcis måde.
2. meget tynde vægge og en ramme med mikrokanaler
Den minimale vægtykkelse tilMetal 3D -udskrivninger gået op til mere end 0,1 mm. Når det er parret med mikrokanal -teknologi, kan dette øge, hvor godt varme bevæger sig ud fra objektet. Den nikkel - baseret legeringsvarmeveksler, som det franske selskab Temisth og det kinesiske selskab Yijia 3D arbejdede på sammen, har forbedret varmeoverførselseffektiviteten mellem superkritisk co₂ og høj - koncentrationssaltopløsning i havvandets afsaltningsprocessen med 25%. Dette blev gjort ved at kombinere 0,15 mm tynde finner og 0,5 mm mikrokanaler. Denne form for struktur kan holde temperaturen stigning i effektenheder inden for 5 grad under varmeafledning af elbilmotorcontrollere, som mere end tredobler enhederne for enhederne.
3.. Gitterstrukturen er lys.
Den gitterstruktur, som topologioptimering gør, kan gøre tingene meget lettere, mens de endnu er stærke. Bolite lavede en titaniumlegeringsspindelhus til et bestemt luftfartsselskab, der bruger et gradientgitterdesign. Dette design passer ikke kun til behovet for 2000n · m drejningsmomentleje, men det gør også huset 25% lettere end et standarddesign. Denne type design kan sænke inerti -øjeblik og fremskynde motorens dynamiske respons med mere end 15%, når det bruges i et motorisk hus.
2, Materiel ydeevne og processynergi: imødekomme behovene ved hårde arbejdsforhold
1. Tilpasset brug af materialer med høj termisk ledningsevne
Kobber- og kobberlegeringer er de bedste materialer til at slippe af med varme, fordi de har stor termisk ledningsevne (rent kobber har en termisk ledningsevne på 401W/M · K). Fordi kobber imidlertid er så reflekterende i traditionel behandling, absorberer det kun 5% af laserlyset, hvilket gør smeltning hårdt. XIHE -additivets grønne lasermetal 3D -udskrivningsteknologi har gjort kobber absorberet 40% mere laserlys. De var i stand til at udskrive en kobberskod, der var 0,5 mm tyk og havde en meget tynd TPMS (tredobbelt periode minimal buet overflade) struktur. Densiteten var 99,9%, og overfladegrødet var RA mindre end eller lig med 3,2 μ m. Dette gjorde kølepladen 20% mere effektiv til at udføre varme end traditionelle støbegods.
2. udskrivning med en gradient af flere materialer
3D -udskrivning kan ændre sammensætningen af ​​materialer på en gradient måde for at imødekomme ydeevne behovene i forskellige dele af kølepladen. F.eks. Har en maskinværktøjsspindel lavet af et givet selskab en overflade lavet af høj kulstofkromlejerstål (HRC60 eller derover) og en kerne lavet af medium carbonstål. Den synkrone pulverfodringsmetode gør det muligt at binde uden sømme. Dette gør ikke kun forkanten mere modstandsdygtig over for at have på, men det gør også kernen 1,8 gange hårdere end typiske materialer, hvilket sænker faren for at bryde.
3. Kontrol af termisk stress og gøre post - forbehold bedre
Metal 3D -udskrivningsprocessen opvarmes og afkøles hurtigt, hvilket let kan forårsage resterende stress, der får metallet til at bøje eller knuse. OQTON 3DXFight -programmet kan bruge multi - Fysik, når det bruges sammen med varm isostatisk presning (hofte) efter behandling, interiørporer kan fjernes, hvilket giver 3D -trykte dele en træthedsliv på over 90% sammenlignet med forfalskede dele.
3, optimering af omkostningerne ved hele livscyklussen, fra at lave en enhed til at lave mange af dem
1. Omkostningsfordelen ved at tilpasse små portioner
3D -udskrivning kan spare penge på skimmeludviklingsomkostninger (traditionel die - støbning forme koster mellem 500.000 og 2 millioner yuan) for små og mellemstore - størrelse varmeafdelingskomponenter, der fremstiller mindre end 5.000 stykker om året. Omkostningerne pr. Stykke kan også reduceres med 30% til 50% sammenlignet med traditionelle metoder. For eksempel bruger et firma platin BLT - S400 til at udskrive aluminiumslegeringsmotorforinger. Omkostningerne ved materialet er kun 25% af salgsprisen, mens affaldshastigheden for traditionelle smedning og bearbejdningsteknikker er så høje som 60%.
2. hurtige ændringer og kontrol af designet
Med 3D -udskrivning kan "Design Print Test Optimization" udføres i en lukket sløjfe, der skærer udviklingstiden fra 6-12 måneder i traditionelle metoder til 2-4 uger. Micro Cooler, som IQ Evolution Company i Aachen, Tyskland, lavet med en PCB, kan gå fra koncept til prøveudlevering på kun 72 timer ved hjælp af 3D -udskrivning. Dette er 10 gange hurtigere end traditionelle metoder. Det kan også hurtigt ændre flowkanalparametre for forskellige effekthalvledere, såsom SIC -komponenter.
3. omstrukturering af forsyningskæden og distribueret fremstilling
Med 3D -udskrivning kan du "lokal udskrivning, global distribuere", som er en måde at fremstille ting på forskellige steder. Siemens Energy's 3D Printing Service Center i Tyskland kan hurtigt fikse gasturbineblade til europæiske kunder og skære leveringstiden fra seks uger til 72 timer. Virksomheder kan oprette 3D -udskrivningsknudepunkter på det primære marked for motorkølingsdele til at skære ned på lager- og forsendelsesomkostninger. Ved at oprette fem 3D -udskrivningscentre over hele verden har et indenlandsk motorfirma skåret den tid, det tager at få udskiftningsdele fra 45 dage til 7 dage og reducere lagerudgifterne med 60%.
4, eksempel på en brancheansøgning: fra test af ideen til at fremstille den i store mængder
1. hvordan man holder elektriske køretøjsbatterier køligt
Tesla -modellen Y har en 3D - trykt nikkel - baseret legeringsbatteri -kølingplade med biomimetiske vene -strømningskanaler, der holder batteripakkens temperaturforskel inden for 2 grad. Dette gør bilen 40% mere effektiv end traditionelle harmonikarørskølingsløsninger. SLM Solutions -udstyr fra Tyskland udskriver kølingspladen på ét stykke på 12 timer, hvilket skærer ned på antallet af trin, der er nødvendige af 8 sammenlignet med traditionelle stemplings- og svejsemetoder.
2. hvordan luftfartsmotorer slipper af med varmen
Airbus A350 XWB har et motorisk hus lavet af 3D - trykt titanlegering, der har varme - spredning af finner og en let gitterstruktur. Det opfylder EMI -afskærmningsstandarder og skærer vægten fra de sædvanlige 8,2 kg til 5,3 kg, hvilket hjælper flyet med at miste 300 kg vægt hvert plan. Addup, en fransk opstart, brugt elektronstråle -selektiv smeltning (EBSM) teknologi til at udskrive skallen. Dette gjorde det 99,95% tæt og 15% stærkere mod træthed end smedede dele.
3. hvordan den industrielle servo -motorcontroller slipper af med varme
Servo -drevet HD7X -serie fra Huichuan -teknologi bruger en 3D - trykt kobberlegeringsvarmeafledningsbaseplade og mikrokanalarrays til at forhindre temperaturen på IGBT -moduler fra stigende over 65 grader. Dette øger effekttætheden med tre gange sammenlignet med traditionelle aluminiumsekstruderingsvarme -dissipationsløsninger. Platinum A400 -maskinen udskriver bundpladen, hvilket reducerer omkostningerne for hver komponent med 45% sammenlignet med traditionelle lodningsmetoder. Der er heller ingen risiko for loddekorrosion.