La stampa 3D in metallo può avere vantaggi nei componenti di dissipazione del calore come gli involucri motori?

一, stampaggio integrato di strutture complicate: andare oltre i limiti fisici dei metodi esistenti
1. Migliorare la topologia dei canali interni
Fare parti di dissipazione del calore La vecchia via modellata - prevede la saldatura o l'elaborazione meccanica di pinne, canali di flusso e altre strutture insieme. Ciò può causare difficoltà come elevata resistenza termica e perdite. La tecnica di fusione strato per strato consente alla stampa 3D in metallo di creare immediatamente lo stampaggio integrato di complicati canali di flusso interno. Ad esempio, la tecnologia di conflux in Australia ha realizzato uno scambiatore di calore stampato 3D - per auto da corsa di Formula 1. Ha una progettazione del canale a flusso a spirale che aumenta la superficie di scambio di calore del 300%, riduce la calo della pressione del 40%e si sbarazza del rischio di perdite di giunti di saldatura allo stesso volume. Questa forma di design può creare canali di flusso direzionale per le regioni calde degli avvolgimenti del motore nell'applicazione dell'involucro del motore, che aiuta a sbarazzarsi del calore in modo preciso.
2. pareti molto sottili e una struttura con microcanali
Lo spessore minimo della parete perStampa 3D in metalloè salito a più di 0,1 mm. Se abbinato alla tecnologia del microcanale, ciò può aumentare notevolmente il modo in cui il calore si sposta dall'oggetto. Lo scambiatore di calore in lega basato su nichel - che la società francese Temisth e la società cinese Yijia 3D hanno lavorato insieme ha migliorato l'efficienza di trasferimento del calore tra co₂ supercritico e alta soluzione di concentrazione di concentrazione - nel processo di desalinizzazione dell'acqua di mare del 25%. Ciò è stato fatto combinando pinne sottili da 0,15 mm e microcanali da 0,5 mm. Questo tipo di struttura può mantenere l'aumento della temperatura dei dispositivi di alimentazione a 5 gradi durante la dissipazione del calore dei controller del motore delle auto elettriche, che triplica più che triplica la durata della vita dei dispositivi.
3. La struttura reticolare è leggera.
La struttura reticolare che ottiene l'ottimizzazione della topologia può rendere le cose molto più leggere pur essendo forti. Bolite ha realizzato un alloggiamento del mandrino in lega di titanio per una certa azienda aerospaziale che utilizza un design reticolare a gradiente. Questo design non solo si adatta alla necessità di cuscinetti di coppia 2000 N, ma rende anche il 25% più leggero del 25% rispetto a un design standard. Questo tipo di design può ridurre il momento di inerzia e accelerare la risposta dinamica del motore di oltre il 15% se utilizzato in un involucro del motore.
2, Performance materiale e Synergy di processo: affrontare le esigenze di circostanze di lavoro difficili
1. Uso personalizzato di materiali con alta conducibilità termica
Le leghe di rame e rame sono i migliori materiali per sbarazzarsi del calore perché hanno una grande conducibilità termica (il rame puro ha una conducibilità termica di 401W/M · K). Tuttavia, poiché il rame è così riflettente nell'elaborazione tradizionale, assorbe solo il 5% della luce laser, il che rende difficile la fusione. La tecnologia di stampa 3D in metallo laser verde additivo Xihe ha reso il rame assorbire il 40% in più di luce laser. Sono stati in grado di stampare un dissipatore di calore in rame di spessore 0,5 mm e avere una struttura TPMS molto sottile (tripla superficie curva minima). La densità era del 99,9% e la rugosità superficiale era inferiore o uguale a 3,2 μ m. Ciò ha reso il dissipatore di calore il 20% più efficiente nel condurre calore rispetto alle getti tradizionali.
2. Stampa con un gradiente di diversi materiali
La stampa 3D può cambiare la composizione dei materiali in modo gradiente per soddisfare le esigenze di prestazione di diverse parti del dissipatore di calore. Ad esempio, un mandrino di macchine utensili realizzato da una determinata azienda ha una superficie in acciaio con cuscinetti ad alto contenuto di carbonio (HRC60 o superiore) e un nucleo in acciaio a carbonio medio. Il metodo di alimentazione della polvere sincrona consente di legarsi senza cuciture. Ciò non solo rende il tagliente più resistente all'usura, ma rende anche il nucleo 1,8 volte più duro dei materiali tipici, il che riduce il pericolo di rottura.
3. Controllo dello stress termico e rendendo meglio l'elaborazione -
Il processo di stampa 3D in metallo si riscalda e si raffredda rapidamente, il che può facilmente causare sollecitazioni residue che rendono la piega o la frantuma del metallo. Il programma Oqton 3DXfight può utilizzare la fisica multi - quando usato con la pressa isostatica a caldo (hip) dopo il trattamento, i pori interni possono essere rimossi, dando alle parti stampate 3D una durata a fatica di oltre il 90% rispetto alle parti forgiate.
3, ottimizzando il costo dell'intero ciclo di vita, da fare un'unità a farne molti
1. Il vantaggio in termini di personalizzazione di piccoli lotti
La stampa 3D può risparmiare sui costi di sviluppo dello stampo (i tradizionali stampi di fusione di fusione - costano tra 500.000 e 2 milioni di yuan) per i piccoli e medi componenti di dissipazione del calore - che fanno meno di 5.000 pezzi all'anno. Il costo per pezzo può anche essere tagliato dal 30% al 50% rispetto ai metodi tradizionali. Ad esempio, una società utilizza il Platinum BLT - S400 per stampare involucri motori in lega di alluminio. Il costo del materiale è solo del 25% del prezzo di vendita, mentre il tasso di rifiuti per le tradizionali tecniche di forgiatura e lavorazione è fino al 60%.
2. Modifiche rapide e controllo del design
Con la stampa 3D, "Ottimizzazione dei test di stampa di progettazione" può essere eseguita in un ciclo chiuso, che riduce i tempi di sviluppo da 6-12 mesi nei metodi tradizionali a 2-4 settimane. Il micro più fresco che la società di evoluzione del QI di Aachen, in Germania, realizzata con un PCB può passare dal concetto alla consegna campione in sole 72 ore usando la stampa 3D. Questo è 10 volte più veloce dei metodi tradizionali. Può anche cambiare rapidamente i parametri del canale di flusso per diversi semiconduttori di potenza, come i componenti SIC.
3. Ristrutturazione della catena di approvvigionamento e produzione distribuita
Con la stampa 3D, è possibile "stampa locale, distribuzione globale", che è un modo per fare cose in luoghi diversi. Il centro di servizio di stampa 3D di Siemens Energy in Germania può riparare rapidamente le lame per turbine a gas per i clienti europei, tagliando i tempi di consegna da sei settimane a 72 ore. Le aziende possono impostare nodi di stampa 3D nel mercato primario per le parti di raffreddamento del motore per ridurre le spese di inventario e di spedizione. Impostando cinque centri di stampa 3D in tutto il mondo, una società motoria domestica ha tagliato il tempo necessario per ottenere parti di sostituzione da 45 giorni a 7 giorni e ridurre le spese di inventario del 60%.
4, Esempio di un'applicazione del settore: dal testare l'idea a realizzarla in grandi quantità
1. Come mantenere fresche le batterie del veicolo elettrico
Il modello Tesla Y ha un nichel 3D - stampato - piastra di raffreddamento della batteria in lega con canali di flusso vena biomimetico che mantengono la differenza di temperatura del pacco batteria a 2 gradi. Ciò rende l'auto il 40% più efficiente rispetto alle tradizionali soluzioni di raffreddamento a tubo di armonica. L'attrezzatura SLM Solutions dalla Germania stampa la piastra di raffreddamento in un pezzo in 12 ore, il che riduce il numero di passaggi necessari per 8 rispetto ai tradizionali metodi di stampaggio e saldatura.
2. In che modo i motori aeronautici si sbarazzano del calore
Airbus A350 XWB ha un alloggiamento a motore realizzato in lega di titanio stampata 3D - che ha calore - Dissipando le pinne e una struttura di reticolo leggera. Soddisfa gli standard di schermatura EMI e taglia il peso dai soliti 8,2 kg a 5,3 kg, il che aiuta l'aereo a perdere 300 kg di peso ogni piano. ADDUP, una startup francese, tecnologia EBSM (Electron Beam Filting (EBSM) per stampare il guscio. Ciò ha reso il 99,95% denso e il 15% più forte contro la fatica rispetto alle parti forgiate.
3. In che modo il controller del servomotore industriale si sbarazza di calore
La serie Servo Serie HD7X dalla tecnologia Huichuan utilizza una piastra di base di dissipazione di calore in lega di rame stampato 3D - per mantenere la temperatura dei moduli IGBT dall'alto superiore a 65 gradi. Ciò aumenta la densità di potenza di tre volte rispetto alle tradizionali soluzioni di dissipazione del calore di estrusione in alluminio. La macchina Platinum A400 stampa la piastra inferiore, che riduce il costo di ciascun componente del 45% rispetto ai tradizionali metodi di brasatura. Non vi è inoltre alcun rischio di corrosione di saldatura.