Hvordan kan metal 3D -udskrivning opnå integration af komplekse komponenter i energiudstyr?

Problemerne med typiske fremstillingsmetoder, når det kommer til at sammensætte komplicerede dele
Når det kommer til at sammensætte komplekse dele i energiudstyr, har traditionelle fremstillingsmetoder som støbning, smedning, bearbejdning og svejsning en masse problemer. Støbningsteknologi kan fremstille dele med komplicerede former, men når du sammensætter forskellige elementer, skal du bygge komplicerede forme og støbesystemer. Støbningsfejl vil sandsynligvis ske på forbindelsespunkterne mellem forskellige komponenter, hvilket kan svække det hele og gøre det mindre lufttæt. Forging -teknologi bruges for det meste til at fremstille emner med enkle former. Det er svært at direkte integrere komplekse dele i disse emner. Mekanisk behandling handler om at ændre formen og størrelsen på hvert emne. Når du sammensætter mange dele, kræver det en masse arbejde, hvilket øger risikoen for fejl og omkostninger. Svejsningsteknologi kan forbinde dele, men den kan også skabe en varme - påvirket zone under hele operationen, som kan ændre materialets egenskaber. For nogle dele med komplicerede indvendige systemer er det også svært at sikre, at svejsning er af god kvalitet.
Ideen bag metal 3D -udskrivning til sammensætning af komplicerede dele
Ideen bag metal 3D -udskrivning er additiv fremstilling, der bygger tre - dimensionelle genstande ved at lægge metalingredienser oven på hinanden. Den største fordel er, at det kan bruge computeren - Aided Design (CAD) modeller til direkte at kombinere formerne og funktionerne i mange dele til en samlet struktur. Under udskrivning smelter og størkificerer høje - energikråler som lasere og elektronstråler, der størkner metalpulvere eller ledninger lag for lag. Hvert lag smelter og størkner nøjagtigt i henhold til designspecifikationerne, og der er derfor ikke behov for yderligere forme eller monteringsoperationer. Denne måde at fremstille ting lag for lag gør det nemt for metal 3D -udskrivning at kombinere komplicerede interne strukturer, ujævne overflader og mange dele, hvilket giver designere meget mere frihed, når de designer energiudstyrsdele.
Måder at sammensætte komplicerede dele i energiudstyr
Designe strukturer, der fungerer sammen
Metal 3D -udskrivning lader designere lave systemer, der plejede at have brug for en masse separate dele for at arbejde sammen. F.eks. Har gasturbiner forskellige klinger og diske, der er forbundet med mortise og tenonkonstruktioner, hvilket kan forårsage problemer med stresskoncentration og forsegling. Med metal 3D -udskrivningsteknologi kan turbineblad og diske designes og produceres som et enkelt stykke, der slipper af med forbindelsesstykker, sænker stresskoncentrationen og gør delene stærkere og mere pålidelige generelt. På samme tid kan integreret design skære ned på antallet af dele, gøre udstyret lettere og mindre og få energiudstyr til at fungere bedre.
Integration af komplekse interne flowkanaler
Energiudstyr har generelt brug for komplekse interne flowkanaler for at gøre ting som cool, varme eller flytte materialer rundt. Det er svært at fremstille dele med komplicerede interiørstrømningskanaler ved hjælp af traditionelle fremstillingsmetoder, men det er let at gøre ved hjælp af metal 3D -udskrivning. For eksempel skal brændstofkomponenterne i en atomreaktor have komplicerede kølekanaler indbygget i dem for at slippe af med den varme, som brændstofstængerne fremstiller. Metal 3D -udskrivningsteknologi gør det muligt at skabe komplicerede kølekanaler lige ind i støttestrukturen af ​​brændstofsamlinger. Disse kanaler kan gøres bedre og konstrueres baseret på, hvordan varmebelastningen spredes. Dette gør afkøling mere effektiv og holder atomreaktorer i sikkerhed.
Integration af komponenter med flere funktioner
Metal 3D -udskrivning kan også kombinere flere funktionaliteter til en del. Samlere i solvarmeproduktionssystemer skal være i stand til at koncentrere sig, absorbere og udveksle varme på samme tid. Metal 3D -udskrivningsteknologi kan bruges til at fremstille samlerdele med unikke overfladestrukturer og indvendige kanaler. Overfladestrukturen kan forbedre den koncentrerende virkning, mens de indvendige kanaler kan hjælpe med varmeabsorption og udveksling, der kombinerer mange funktioner i en del, hvilket får solenergi -strømproduktionssystemer til at fungere bedre og mere effektivt.

https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - udskrivning/mjf - 3d - udskrivning af let vægt-nylon-manifold.html