Việc in 3D kim loại có thể có lợi thế trong các thành phần tản nhiệt như vỏ động cơ không?

一, đúc tích hợp các cấu trúc phức tạp: vượt quá giới hạn vật lý của các phương pháp hiện có
1. Cải thiện cấu trúc liên kết của các kênh nội bộ
Làm cho các bộ phận phân tán nhiệt theo cách thời trang- cũ liên quan đến hàn hoặc xử lý cơ khí, các kênh dòng chảy và các cấu trúc khác lại với nhau. Điều này có thể gây ra những khó khăn như điện trở nhiệt cao và rò rỉ. Lớp theo kỹ thuật tổng hợp lớp cho phép in 3D kim loại có thể tạo ra sự tích hợp của các kênh dòng chảy bên trong phức tạp. Chẳng hạn, công nghệ conflux ở Úc đã tạo ra một bộ trao đổi nhiệt được in 3D - cho xe đua Công thức 1. Nó có thiết kế kênh dòng chảy xoắn ốc làm tăng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lên 300%, làm giảm áp suất giảm 40%và loại bỏ nguy cơ hàn khớp khớp với cùng một khối lượng. Hình thức thiết kế này có thể tạo ra các kênh dòng chảy định hướng cho các khu vực nóng của cuộn dây động cơ trong việc áp dụng vỏ động cơ, giúp loại bỏ nhiệt một cách chính xác.
2. Bức tường rất mỏng và một khung với các vi mạch
Độ dày tường tối thiểu choin 3D kim loạiđã tăng lên hơn 0,1mm. Khi được kết hợp với công nghệ vi mạch, điều này có thể làm tăng đáng kể mức độ nhiệt chuyển ra khỏi vật thể. Niken - Trao đổi nhiệt hợp kim dựa trên công ty Pháp Temisth và công ty Trung Quốc Yijia 3D đã làm việc cùng nhau đã cải thiện hiệu quả truyền nhiệt giữa CO₂ siêu tới hạn và cao - dung dịch muối trong quá trình khử mặn nước biển. Điều này được thực hiện bằng cách kết hợp các vây mỏng 0,15mm và các vi mạch 0,5mm. Loại cấu trúc này có thể giữ cho sự gia tăng nhiệt độ của các thiết bị năng lượng trong vòng 5 độ trong quá trình tản nhiệt của bộ điều khiển động cơ xe điện, nhiều hơn gấp ba tuổi thọ của các thiết bị.
3. Cấu trúc mạng là ánh sáng.
Cấu trúc mạng mà tối ưu hóa cấu trúc liên kết làm cho mọi thứ nhẹ hơn rất nhiều trong khi vẫn mạnh mẽ. Bolite đã tạo ra một vỏ trục chính của Titanium cho một công ty hàng không vũ trụ nhất định sử dụng thiết kế mạng gradient. Thiết kế này không chỉ phù hợp với nhu cầu mang mô -men xoắn 2000n · m mà còn làm cho nhà ở nhẹ hơn 25% so với thiết kế tiêu chuẩn. Kiểu thiết kế này có thể làm giảm thời điểm quán tính và tăng tốc độ phản ứng động của động cơ hơn 15% khi được sử dụng trong vỏ động cơ.
2, Hiệu suất vật chất và quy trình Synergy: Giải quyết các nhu cầu của hoàn cảnh làm việc khó khăn
1. Sử dụng tùy chỉnh các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao
Hợp kim đồng và đồng là vật liệu tốt nhất để loại bỏ nhiệt vì chúng có độ dẫn nhiệt tuyệt vời (đồng nguyên chất có độ dẫn nhiệt là 401W/m · k). Tuy nhiên, vì đồng rất phản xạ trong quá trình xử lý truyền thống, nó chỉ hấp thụ 5% ánh sáng laser, khiến cho việc tan chảy trở nên khó khăn. Công nghệ in 3D kim loại laser xanh của phụ gia Họ đã có thể in một tản nhiệt đồng dày 0,5mm và có cấu trúc TPMS rất mỏng (bề mặt cong tối thiểu ba thời gian). Mật độ là 99,9% và độ nhám bề mặt nhỏ hơn hoặc bằng 3,2 μ m. Điều này làm cho tản nhiệt hiệu quả hơn 20% trong việc tiến hành nhiệt so với các vật đúc truyền thống.
2. In với độ dốc của một số vật liệu
In 3D có thể thay đổi thành phần của vật liệu theo cách gradient để đáp ứng nhu cầu hiệu suất của các phần khác nhau của tản nhiệt. Ví dụ, một trục chính máy công cụ được sản xuất bởi một công ty nhất định có bề mặt được làm bằng thép mang crom carbon cao (HRC60 trở lên) và lõi làm bằng thép carbon trung bình. Phương pháp cho ăn bột đồng bộ làm cho nó có thể liên kết mà không cần đường nối. Điều này không chỉ làm cho sự cắt giảm khả năng đeo hơn đối với mặc, mà còn làm cho lõi khó khăn gấp 1,8 lần so với các vật liệu thông thường, làm giảm nguy cơ phá vỡ.
3. Kiểm soát ứng suất nhiệt và làm bài đăng - Xử lý tốt hơn
Quá trình in 3D kim loại nóng lên và làm mát nhanh chóng, điều này có thể dễ dàng gây ra ứng suất dư làm cho uốn kim loại hoặc vỡ. Chương trình OQTON 3DXFight có thể sử dụng Multi - Vật lý Khi được sử dụng với máy ép đẳng hướng nóng (hông) sau khi điều trị, có thể loại bỏ lỗ chân lông bên trong, cho các phần in 3D tuổi thọ mệt mỏi hơn 90% so với các phần giả mạo.
3, tối ưu hóa chi phí của toàn bộ vòng đời, từ việc tạo ra một đơn vị đến làm nhiều trong số chúng
1. Lợi ích chi phí của việc tùy chỉnh các lô nhỏ
In 3D có thể tiết kiệm tiền cho chi phí phát triển nấm mốc (khuôn truyền thống - khuôn đúc có giá từ 500.000 đến 2 triệu nhân dân tệ) cho các thành phần tản nhiệt kích thước nhỏ và vừa và vừa. Chi phí cho mỗi mảnh cũng có thể được cắt giảm 30% đến 50% so với các phương pháp truyền thống. Chẳng hạn, một công ty sử dụng bạch kim blt - S400 để in vỏ động cơ hợp kim nhôm. Chi phí của vật liệu chỉ là 25% giá bán, trong khi tỷ lệ chất thải cho các kỹ thuật rèn và gia công truyền thống cao tới 60%.
2. Thay đổi nhanh và kiểm tra thiết kế
Với in 3D, "Tối ưu hóa kiểm tra in thiết kế" có thể được thực hiện trong một vòng kín, giúp cắt giảm thời gian phát triển từ 6 tháng12 trong các phương pháp truyền thống xuống còn 2 tuần4. Máy làm mát vi mô mà Công ty IQ Evolution ở Aachen, Đức, được sản xuất với PCB có thể đi từ ý tưởng đến phân phối mẫu chỉ trong 72 giờ bằng cách sử dụng in 3D. Điều này nhanh hơn 10 lần so với các phương pháp truyền thống. Nó cũng có thể nhanh chóng thay đổi các tham số kênh dòng cho các chất bán dẫn công suất khác nhau, như các thành phần SIC.
3. Tái cấu trúc chuỗi cung ứng và sản xuất phân tán
Với in 3D, bạn có thể "in cục bộ, phân phối toàn cầu", đó là một cách tạo ra mọi thứ ở những nơi khác nhau. Trung tâm dịch vụ in 3D của Siemens Energy ở Đức có thể nhanh chóng sửa chữa lưỡi tuabin khí cho khách hàng châu Âu, cắt giảm thời gian giao hàng từ sáu tuần xuống còn 72 giờ. Các công ty có thể thiết lập các nút in 3D trong thị trường chính để các bộ phận làm mát động cơ cắt giảm chi phí hàng tồn kho và vận chuyển. Bằng cách thiết lập năm trung tâm in 3D trên toàn thế giới, một công ty xe máy trong nước đã cắt giảm thời gian cần thiết để có được các bộ phận thay thế từ 45 ngày xuống còn 7 ngày và giảm 60%chi phí hàng tồn kho.
4, ví dụ về một ứng dụng công nghiệp: Từ việc kiểm tra ý tưởng đến làm cho nó với số lượng lớn
1. Làm thế nào để giữ cho pin xe điện mát mẻ
Mô hình Tesla Y có 3D - Niken in - Tấm làm mát pin hợp kim dựa trên các kênh dòng chảy tĩnh mạch sinh học giữ chênh lệch nhiệt độ của pin trong vòng 2 độ. Điều này làm cho chiếc xe hiệu quả hơn 40% so với các giải pháp làm mát ống Harmonica truyền thống. Thiết bị SLM Solutions từ Đức in tấm làm mát trong một mảnh trong 12 giờ, cắt giảm số lượng các bước cần thiết cho 8 so với các phương pháp dập và hàn truyền thống.
2. Làm thế nào động cơ hàng không thoát khỏi nhiệt
Airbus A350 XWB có vỏ động cơ làm bằng hợp kim titan được in 3D - có nhiệt - làm tiêu tan vây và cấu trúc mạng nhẹ. Nó đáp ứng các tiêu chuẩn che chắn EMI và cắt trọng lượng từ 8,2 kg thông thường xuống 5,3 kg, giúp máy bay giảm 300 kg trọng lượng mỗi mặt phẳng. Addup, một công ty khởi nghiệp của Pháp, đã sử dụng công nghệ phân tích chọn lọc (EBSM) của chùm tia điện tử để in vỏ. Điều này làm cho nó dày đặc 99,95% và mạnh hơn 15% so với mệt mỏi so với các bộ phận giả mạo.
3. Làm thế nào bộ điều khiển động cơ servo công nghiệp thoát khỏi nhiệt
Drive servo sê -ri HD7X từ công nghệ Huichuan sử dụng 3D - Tấm cơ sở truyền nhiệt hợp kim đồng được in và các mảng vi mạch để giữ nhiệt độ của các mô -đun IGBT không tăng trên 65 độ. Điều này làm tăng mật độ năng lượng ba lần so với các dung dịch tản nhiệt nhôm truyền thống. Máy A400 bạch kim in tấm dưới cùng, cắt giảm chi phí của từng thành phần xuống 45% so với các phương pháp hàn truyền thống. Cũng không có nguy cơ ăn mòn hàn.