Kunnen metaal 3D -printen voordelen hebben in warmtedissipatiecomponenten zoals motorische omhulsels?

一, geïntegreerde vorming van gecompliceerde structuren: verder gaan dan de fysieke grenzen van bestaande methoden
1. Verbetering van de topologie van interne kanalen
Het maken van warmtedissipatieonderdelen De oude - Gezamelde manier omvat het lassen of mechanisch verwerken van vinnen, stroomkanalen en andere structuren samen. Dit kan moeilijkheden veroorzaken zoals hoge thermische weerstand en lekken. Laag door laag fusietechniek maakt het mogelijk voor metalen 3D -printen om onmiddellijk geïntegreerde vorming van gecompliceerde interne stroomkanalen te creëren. Conflux -technologie in Australië heeft bijvoorbeeld een 3D - gedrukte warmtewisselaar voor Formule 1 -raceauto's gemaakt. Het heeft een spiraalvormige stroomkanaalontwerp dat het oppervlak van het warmtewisseloppervlak met 300%verhoogt, de drukval met 40%verlaagt en het risico op lasgewrichtlekkage bij hetzelfde volume verwijdert. Deze vorm van ontwerp kan directionele stromingskanalen creëren voor de hete gebieden van motorwikkelingen bij de toepassing van de motorische behuizing, wat helpt om op een nauwkeurige manier van warmte af te komen.
2. Zeer dunne muren en een raamwerk met microkanalen
De minimale wanddikte voormetaal 3D -printenis gestegen tot meer dan 0,1 mm. In combinatie met microkanaaltechnologie kan dit aanzienlijk verhogen hoe goed warmte van het object komt. Het nikkel - gebaseerde legeringwarmtewisselaar dat het Franse bedrijf Temisth en het Chinese bedrijf Yijia 3D samen hebben gewerkt, heeft de warmteoverdrachtsefficiëntie tussen superkritische co₂ en hoge - concentratie zoutoplossing in het ontziltingsproces van zeewater met 25%verbeterd. Dit werd gedaan door 0,15 mm dunne vinnen en 0,5 mm microkanalen te combineren. Dit soort structuur kan de temperatuurstijging van vermogensapparaten binnen 5 graden houden tijdens de warmtedissipatie van elektrische auto -controllers, die de levensduur van de apparaten meer dan verdrievoudigt.
3. De roosterstructuur is licht.
De roosterstructuur die topologie -optimalisatie maakt, kan dingen een stuk lichter maken en toch sterk zijn. Bolite maakte een titaniumlegeringsspindelwoningen voor een bepaald ruimtevaartbedrijf dat een gradiëntroosterontwerp gebruikt. Dit ontwerp past niet alleen in de behoefte aan 2000N · M koppellager, maar maakt de behuizing ook 25% lichter dan een standaardontwerp. Dit type ontwerp kan het traagheidsmoment verlagen en de dynamische respons van de motor met meer dan 15% versnellen bij gebruik in een motorbehuizing.
2, Materiaalprestaties en processynergie: het aanpakken van de behoeften van moeilijke werkomstandigheden
1. Aangepast gebruik van materialen met een hoge thermische geleidbaarheid
Koper- en koperlegeringen zijn de beste materialen om van warmte af te komen omdat ze een grote thermische geleidbaarheid hebben (puur koper heeft een thermische geleidbaarheid van 401W/M · K). Omdat koper echter zo reflecterend is in traditionele verwerking, absorbeert het slechts 5% van het laserlicht, waardoor smelten hard wordt. De groene lasermetaal 3D -printtechnologie van Xihe Additive heeft koper 40% meer laserlicht laten absorberen. Ze konden een koperen koellichaam afdrukken die 0,5 mm dik was en hadden een zeer dunne TPMS (drievoudige periode minimaal gebogen oppervlak) structuur. De dichtheid was 99,9% en de oppervlakteruwheid was RA minder dan of gelijk aan 3,2 μm. Dit maakte het koellichaam 20% efficiënter in het uitvoeren van warmte dan traditionele gietstukken.
2. Afdrukken met een gradiënt van verschillende materialen
3D -printen kan de samenstelling van materialen op een gradiënt manier veranderen om te voldoen aan de prestatiebehoeften van verschillende delen van het koellichaam. Een machine -gereedschapsspil van een bepaald bedrijf heeft bijvoorbeeld een oppervlak gemaakt van hoog koolstofchroomlagerstaal (HRC60 of hoger) en een kern gemaakt van medium koolstofstaal. De synchrone poedervoedingsmethode maakt het mogelijk om zonder naden te binden. Dit maakt de snijkant niet alleen bestand tegen slijtage, maar het maakt de kern ook 1,8 keer moeilijker dan typische materialen, wat het gevaar van breken verlaagt.
3. Controle van thermische stress en het maken van post - verwerking beter
Het metalen 3D -printproces warmt op en koelt snel af, wat gemakkelijk resterende stress kan veroorzaken die het metaalbocht of verbrijzelt. Oqton 3DXFight -programma kan multi - fysica gebruiken bij gebruik met hete isostatische druk (HIP) na behandeling, kunnen interieurporiën worden verwijderd, waardoor 3D -geprinte onderdelen een vermoeidheidsleven van meer dan 90% krijgen in vergelijking met gesmede delen.
3, het optimaliseren van de kosten van de hele levenscyclus, van het maken van één eenheid tot het maken van er veel van
1. Het kostenvoordeel van het aanpassen van kleine batches
3D -printen kunnen geld besparen op de ontwikkeling van schimmelontwikkeling (traditionele dobbelsteen - gietvormen kosten tussen 500.000 en 2 miljoen yuan) voor klein en medium {-} mate warmtedissipatiecomponenten die minder dan 5.000 stuks per jaar maken. De kosten per stuk kunnen ook worden gesneden met 30% tot 50% in vergelijking met traditionele methoden. Eén bedrijf gebruikt bijvoorbeeld de Platinum BLT - S400 om aluminium legeringsmotoromasten af ​​te drukken. De kosten van het materiaal zijn slechts 25% van de verkoopprijs, terwijl de afvaltarief voor traditionele smeed- en bewerkingstechnieken zo hoog is als 60%.
2. Snelle veranderingen en het ontwerp controleren
Met 3D -printen kan "Design Print Test Optimization" worden gedaan in een gesloten lus, die de ontwikkelingstijd verkort van 6-12 maanden in traditionele methoden tot 2-4 weken. De Microreler die IQ Evolution Company in Aken, Duitsland, gemaakt met een PCB, kan in slechts 72 uur van 32 uur van 3D -printen van concept naar voorbeeld gaan. Dit is 10 keer sneller dan traditionele methoden. Het kan ook snel de stroomparameters van het stroomkanaal voor verschillende halfgeleiders veranderen, zoals SIC -componenten.
3. Herstructurering van de supply chain en gedistribueerde productie
Met 3D -printen kunt u "Local Print, Global Distribute", wat een manier is om dingen op verschillende plaatsen te maken. Het 3D -printservicecentrum van Siemens Energy in Duitsland kan snel gasturbinebladen voor Europese klanten repareren, waardoor de levertijd van zes weken tot 72 uur wordt verkort. Bedrijven kunnen 3D -printknooppunten opzetten in de primaire markt voor motordelen om te verminderen op inventaris- en verzendkosten. Door vijf 3D -printcentra over de hele wereld op te zetten, heeft een binnenlands motorbedrijf de tijd verkort die nodig is om vervangende onderdelen te krijgen van 45 dagen tot 7 dagen en de voorraadkosten met 60%te verlagen.
4, Voorbeeld van een industriële toepassing: van het testen van het idee tot het in grote hoeveelheden maken
1. Hoe u de batterijen van elektrische voertuigen koel kunt houden
Het Tesla -model Y heeft een 3D - afgedrukte nikkel - gebaseerde legering batterijkoelplaat met biomimetische aderstroomkanalen die het temperatuurverschil van de batterij binnen 2 graden houden. Dit maakt de auto 40% efficiënter dan traditionele Harmonica -buiskoeloplossingen. SLM Solutions -apparatuur uit Duitsland drukt de koelplaat in één stuk af in 12 uur, wat het aantal stappen door 8 haalt in vergelijking met traditionele stempels- en lasmethoden.
2. Hoe luchtvaartmotoren van warmte afkomen
De Airbus A350 XWB heeft een motorbehuizing gemaakt van 3D - Gedrukte titaniumlegering met warmte - Dissiperende vinnen en een lichtgewicht roosterstructuur. Het voldoet aan de EMI -afschermingsstandaarden en snijdt het gewicht van de gebruikelijke 8,2 kg naar 5,3 kg, waardoor het vliegtuig elk vlak 300 kg gewicht verliest. Addup, een Franse startup, gebruikte elektronstraal selectieve smelting (EBSM) -technologie om de shell af te drukken. Dit maakte het 99,95% dicht en 15% sterker tegen vermoeidheid dan gesmede delen.
3. Hoe de industriële servomotorcontroller van warmte onttrekt
De HD7X -serie Servo Drive van Huichuan Technology maakt gebruik van een 3D - Gedrukte koperen legering Warmte Dissipatie Baseplaat en microkanaalarrays om te voorkomen dat de temperatuur van IGBT -modules hoger is dan 65 graden. Dit verhoogt de vermogensdichtheid met drie keer in vergelijking met traditionele aluminium extrusie warmtedissipatie -oplossingen. De Platinum A400 -machine drukt de bodemplaat af, waardoor de kosten van elke component met 45% worden verlaagd in vergelijking met traditionele frazingmethoden. Er is ook geen risico op soldeercorrosie.