Những thay đổi nào có thể in 3D kim loại có thể mang lại trong các thiết bị cơ điện tử?

一, Bước đột phá công nghệ: Sự thay đổi từ "Tự do hình học" sang "Tích hợp chức năng" trong sản xuất
1. "Cuộc đình công giảm kích thước" trong việc xây dựng các cấu trúc phức tạp
Trong các thiết bị cơ điện tử truyền thống, các bộ phận cốt lõi như lưỡi tuabin, khớp robot và bộ bánh răng vi mô thường phải sử dụng hàn riêng hoặc thiết kế đơn giản hơn vì khó xử lý các kênh dòng chảy bên trong, cấu trúc lưới hoặc hình dạng tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Điều này làm cho các thiết bị kém đáng tin cậy và kém hiệu quả . 3 d kỹ thuật in cho kim loại có thể tạo ra các hình dạng hình học trực tiếp, điều mà các phương pháp cũ không thể làm được. Điều này là có thể với sự nóng chảy chọn lọc bằng laser (SLM) và tia điện tử nóng chảy (EBM). Chẳng hạn, in 3D được sử dụng để tạo ra các lưỡi tuabin của động cơ máy bay với - được chế tạo trong các kênh làm mát. Điều này làm cho quá trình đốt cháy hiệu quả hơn 15% và giảm 30% trọng lượng. Tối ưu hóa cấu trúc liên kết của cấu trúc mạng cắt giảm 40% trọng lượng của khớp robot công nghiệp trong khi vẫn giữ sức mạnh của chúng, điều này giúp cải thiện đáng kể tính linh hoạt và hiệu quả năng lượng của chúng.
2. Thay đổi chức năng của đa vật liệu vật liệu vật liệu-
Các nhu cầu khác nhau về các đặc điểm vật liệu (bao gồm độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt và khả năng chống mài mòn) trong các thiết bị cơ điện tử trong lịch sử đã bị hạn chế bởi các đặc điểm vốn có của vật liệu số ít. Sử dụng Multi - Thiết kế vật liệu và thiết kế vật liệu độ dốc, công nghệ in 3D kim loại có thể tạo ra cùng một phần có mức độ hiệu suất hoặc khu vực chức năng khác nhau. Ví dụ, trong khi làm vỏ động cơ, khu vực tản nhiệt được in bằng hợp kim đồng (CUCRZR) dẫn nhiệt tốt và khu vực hỗ trợ cấu trúc được in bằng hợp kim nhôm. Sắp xếp làm mát vi mạch làm tăng hiệu quả tản nhiệt lên 50%; Trong thế giới của các thiết bị y tế, cấy ghép chỉnh hình sử dụng in gradient của hợp kim titan và sinh học để làm hai việc: chúng giúp mô xương phát triển và chúng có thể duy trì tải trọng cơ học. Điều này cắt giảm thời gian để bệnh nhân hồi phục sau phẫu thuật 60%.
3. "Cuộc cách mạng hiệu quả" của thiết kế hạng nhẹ
Nhẹ là cách chính để làm cho thiết bị cơ điện tử tồn tại lâu hơn và sử dụng ít năng lượng hơn. In 3D kim loại có thể có được trọng lượng nhẹ nhất có thể trong khi vẫn đảm bảo cấu trúc mạnh bằng cách sử dụng tối ưu hóa cấu trúc liên kết và thiết kế cấu trúc sinh học. Ví dụ, các khớp của robot hình người được làm bằng hợp kim magiê mật độ thấp - và cấu trúc mạng rỗng. Điều này làm cho chúng nhẹ hơn 35% so với gia công truyền thống và ít gây căng thẳng cho động cơ servo, giúp kéo dài thời lượng pin lên 40%. Hệ thống truyền động điện của các phương tiện năng lượng mới sử dụng in 3D để tạo ra vỏ nhẹ, làm tăng hiệu quả hệ thống lên 8% và phá vỡ tiêu chuẩn công nghiệp về mật độ năng lượng 200Wh/kg.
2, Tái cấu trúc công nghiệp: Một sự thay đổi từ "kinh tế quy mô" sang "kinh tế giá trị"
1. "Nén theo cấp số nhân" của chu kỳ R & D
Phải mất một thời gian dài để chế tạo các thiết bị cơ điện cổ điển vì chúng phải trải qua một quá trình dài "Sản xuất sản xuất sản xuất khuôn mẫu", có thể mất từ ​​6 đến 18 tháng. Thông qua một chế độ lặp nhanh của "in trực tiếp mô hình kỹ thuật số", công nghệ in 3D kim loại rút ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển xuống còn 1 tháng 3. Ví dụ, thiết bị hạ cánh hợp kim titan của Xi'an Bolite cho một loại xe trên không nhất định, đã đi từ thiết kế sang xác minh chức năng chỉ trong 45 ngày, nhanh hơn 80% so với các phương pháp truyền thống. Trong lĩnh vực y tế, các bộ phận giả được in 3D có thể được mô hình trực tiếp từ dữ liệu CT của bệnh nhân, và việc sản xuất và thích ứng tùy chỉnh có thể được thực hiện trong vòng chưa đầy 24 giờ.
2. "Nâng cấp linh hoạt" về cách mọi thứ được thực hiện
Tính năng "Sản xuất không có khuôn" của in 3D kim loại phù hợp với nhu cầu của các lô nhỏ và một loạt các sản phẩm. Apple và Huawei là hai công ty tạo ra các khung hợp kim Titanium điện thoại di động High - kết thúc và các trường hợp đồng hồ thông minh sử dụng công nghệ in 3D trong thị trường Điện tử tiêu dùng 3C. Họ đã có thể tạo ra các hộp thép không gỉ 316L với số lượng lớn với chi phí thấp bằng cách sử dụng công nghệ phun chất kết dính. Điều này cắt giảm chi phí của mỗi mảnh một nửa so với gia công CNC truyền thống. Trong lĩnh vực robot công nghiệp, Lingkong Electronics đã nhanh chóng tạo ra các khung cảm biến tùy chỉnh cho máy bay không người lái FCQ-150 bằng cách in 3D, đáp ứng các nhu cầu cụ thể của các tình huống cứu hộ khẩn cấp.
3. "Tái cấu trúc phân tán" của chuỗi cung ứng
Công nghệ cho các bộ phận kim loại in 3D khuyến khích nội địa hóa và kết nối các tài nguyên sản xuất, tạo ra một mô hình kinh doanh mới có tên là "Thiết kế toàn cầu in ấn địa phương". Chẳng hạn, năng lượng hạt nhân của Shaanxi đã sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra các lò phản ứng hạt nhân tại địa phương, điều này tránh được sự mất hiệu suất xảy ra khi các quá trình đúc truyền thống di chuyển các bộ phận. Trong lĩnh vực nền kinh tế độ cao -, máy bay vận tải không người lái của Tập đoàn máy bay Xi'an của Tập đoàn máy bay X-100 sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra các bộ phận động cơ, tạo ra một mô hình chuỗi cung ứng Agile gọi là "Xi'an Design Yulin Instancation Filting" giúp cắt giảm chi phí hậu cần 30%.