Các vấn đề với các phương pháp sản xuất điển hình khi kết hợp các bộ phận phức tạp
Khi nói đến việc kết hợp các bộ phận phức tạp trong thiết bị năng lượng, các phương pháp sản xuất truyền thống như đúc, rèn, gia công và hàn có rất nhiều vấn đề. Công nghệ đúc có thể tạo ra các bộ phận có hình dạng phức tạp, nhưng khi bạn kết hợp các yếu tố khác nhau, bạn cần xây dựng các khuôn mẫu và hệ thống đúc phức tạp. Lỗi đúc có khả năng xảy ra tại các điểm kết nối giữa các thành phần khác nhau, điều này có thể làm suy yếu toàn bộ sự việc và làm cho nó bớt kín khí hơn. Công nghệ rèn chủ yếu được sử dụng để thực hiện khoảng trống với hình dạng đơn giản. Thật khó để tích hợp trực tiếp các phần phức tạp vào các khoảng trống này. Xử lý cơ học là tất cả về việc thay đổi hình dạng và kích thước của từng vật phẩm. Khi bạn tập hợp rất nhiều phần, nó sẽ mất rất nhiều công việc, điều này làm tăng nguy cơ sai lầm và chi phí. Công nghệ hàn có thể kết nối các bộ phận, nhưng nó cũng có thể tạo ra nhiệt - vùng bị ảnh hưởng trong suốt hoạt động, có thể sửa đổi các thuộc tính của vật liệu. Ngoài ra, đối với một số bộ phận có hệ thống nội thất phức tạp, thật khó để đảm bảo rằng hàn có chất lượng tốt.
Ý tưởng đằng sau in 3D kim loại để kết hợp các bộ phận phức tạp
Ý tưởng đằng sau việc in 3D kim loại là sản xuất phụ gia, xây dựng ba - Các mặt hàng kích thước bằng cách phân lớp các thành phần kim loại trên nhau. Lợi ích chính là các mô hình thiết kế hỗ trợ (CAD) có thể sử dụng máy tính - để kết hợp trực tiếp các hình dạng và chức năng của nhiều phần thành một cấu trúc tổng thể. Trong quá trình in, các dầm năng lượng cao - như laser và dầm electron tan chảy và củng cố bột kim loại hoặc dây dây từng lớp. Mỗi lớp tan chảy và củng cố chính xác theo các thông số kỹ thuật thiết kế, do đó không cần phải có các khuôn mẫu hoặc hoạt động lắp ráp. Cách làm cho mọi thứ từng lớp giúp in 3D kim loại dễ dàng kết hợp các cấu trúc bên trong phức tạp, bề mặt không bằng phẳng và nhiều bộ phận, giúp các nhà thiết kế tự do hơn rất nhiều khi thiết kế các bộ phận thiết bị năng lượng.
Các cách để kết hợp các bộ phận phức tạp trong thiết bị năng lượng
Thiết kế các cấu trúc hoạt động cùng nhau
In 3D kim loại cho phép các nhà thiết kế tạo ra các hệ thống từng cần nhiều bộ phận riêng biệt để làm việc cùng nhau. Ví dụ, các tuabin khí có các lưỡi và đĩa riêng biệt được nối bởi các cấu trúc Mortise và Tenon, có thể gây ra các vấn đề với sự tập trung và niêm phong căng thẳng. Với công nghệ in 3D kim loại, lưỡi tuabin và đĩa có thể được thiết kế và sản xuất dưới dạng một mảnh duy nhất, loại bỏ các mảnh kết nối, giảm nồng độ ứng suất và làm cho các bộ phận mạnh mẽ hơn và đáng tin cậy hơn. Đồng thời, thiết kế tích hợp có thể cắt giảm số lượng các bộ phận, làm cho thiết bị nhẹ hơn và nhỏ hơn, và làm cho thiết bị năng lượng hoạt động tốt hơn.
Tích hợp các kênh lưu lượng nội bộ phức tạp
Thiết bị năng lượng thường cần các kênh dòng chảy bên trong phức tạp để làm những việc như mát, nhiệt hoặc di chuyển vật liệu xung quanh. Thật khó để tạo ra các bộ phận với các kênh dòng nội thất phức tạp bằng các phương pháp sản xuất truyền thống, nhưng thật dễ dàng để sử dụng in 3D kim loại. Ví dụ, các thành phần nhiên liệu của lò phản ứng hạt nhân cần phải có các kênh làm mát phức tạp được tích hợp trong chúng để loại bỏ nhiệt mà các thanh nhiên liệu tạo ra. Công nghệ in 3D kim loại cho phép tạo ra các kênh làm mát phức tạp ngay vào cấu trúc hỗ trợ của các tổ hợp nhiên liệu. Các kênh này có thể được làm tốt hơn và được xây dựng dựa trên cách tải nhiệt được trải ra. Điều này làm cho việc làm mát hiệu quả hơn và giữ cho các lò phản ứng hạt nhân an toàn.
Tích hợp các thành phần với một số chức năng
In 3D kim loại cũng có thể kết hợp một số chức năng thành một phần. Các bộ thu trong các hệ thống phát điện nhiệt năng lượng mặt trời cần có khả năng cô đặc, hấp thụ và trao đổi nhiệt cùng một lúc. Công nghệ in 3D kim loại có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận thu thập với các cấu trúc bề mặt độc đáo và các kênh bên trong. Cấu trúc bề mặt có thể cải thiện hiệu ứng tập trung, trong khi các kênh bên trong có thể giúp hấp thụ và trao đổi nhiệt, kết hợp nhiều chức năng thành một phần, điều này làm cho các hệ thống tạo nhiệt năng lượng mặt trời hoạt động tốt hơn và hiệu quả hơn.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3D - in/mjf - 3D -