Kako se metal 3D štampanje može primijeniti na izradu komponenti hidrauličkog sustava?

1. Tehnološki proboj: od "nemogućeg" do "visoke preciznosti"
Kada je u pitanju izrada hidrauličnih dijelova, najteži dio je dizajniranje unutarnjih kanala protoka. Da biste se pridružili kanalima, tradicionalne metode trebaju preći - bušiti, ali zbog linearnih granica mehaničke obrade lako se generiraju akutni pravni uglovi na kojem se susreću kanali. To uzrokuje turbulenciju tečnosti, gubitak pritiska i curenja.Metalni 3D štampanjeTehnika u potpunosti prevladava ovu fizičku barijeru slaganjem materijala povrh jedni od drugih:
Dizajniranje kanala protoka za optimizaciju
AIDRO hidraulika, italijanski posao, koristi selektivnu tehnologiju laserskog topljenja (SLM) kako bi unutrašnji protočni kanal hidrauličkog ventila blok uložen u zakrivljeni oblik sa zaobljenim uglovima. To se riješi slijepih mjesta koje su uzrokovane starijim metodama. Ova promjena seče otpornost na tekućinu za 40% i gubitak pritiska za 25%, a također zaustavlja prljavštinu izgradnje i uzrokuje kvar brtvljenja. Na primjer, njegov 3D blok od nehrđajućeg čelika od nehrđajućeg čelika smanjio je za 60% u odnosu na standardne dizajne prilikom reguliranja jednog cilindra za djelovanje i težinu od 30 kilograma do 5 kilograma, što uvelike povećava radnu fleksibilnost.
Veliki korak naprijed u načinu rada materijala
Metal 3D štampanje omogućilo je korištenje visokog učinkovitog materijala poput titanaca, nikl - bazirane visokih {- legure temperature i martensitskim čelicima u industriji. Njemačka Liebherr grupa stvorila je 3D hidraulični dio od tiskanog titana od aloy-a od titana za Airbus A380 koji je 35% lakši i ima zatezna čvrstoća 980MPA i život umor više od 12 miliona test ciklusa. Također, poboljšanjem procesa toplotnog obrade, gustoća 3D tiskanih dijelova može dostići 99,5%, što je gotovo jednako visoko kao onaj kovanih dijelova i dovoljno je jak da radi u hidrauličkim sustavima koji rade na visokim pritiscima (preko 250 bara).
Štampanje sa više vrsta materijala
Nova tehnologija tečnog metala 3D štampanja omogućava kombiniranje hidrauličkih dijelova na način koji djeluje. Na primjer, možete napraviti hidraulična tijela ventila sa izgrađenim - u senzorima koji mogu pratiti pritisak tekućine i temperature u realnom vremenu sa kompozitnim štampanjem niskim - talište - tačke na bazi i nehrđajućeg čelika. Ovo daje inteligentne podrške za podatke o hidrauličkim sistemima.
2. Promjena načina na koji su stvari napravljene: od "dugih ciklusa" do "brzoj iteraciji"
Može potrajati 6 do 12 mjeseci za dizajn, bacanje, stroj, sastavljanje i testiranje tipičnih hidrauličkih dijelova. Metal 3D štampanje omogućava "dizajn kao proizvodnju" kombinirajući digitalni dizajn i aditiv za proizvodnju na način koji brže stvara razvoj.
Lagana optimizacija i topologije
Kroz optimizaciju topologije, Univerzitet u Pensilvaniji kombinira 17 dijelova u jednu strukturu pomoću 3D tiskanih hidrauličkih razvodnika izrađenih od spojevi 718 legure. To smanji težinu za 70%. Međutim, greška tačnosti unutarnjeg kanala protoka čuva se unutar ± 0,05 mm pomoću provjere CT skeniranja, a prolazi 250bar test pritiska.
Mala batch ekonomija
3D štampanje je 60% jeftinije od tradicionalnih metoda za izradu prilagođenih hidrauličkih dijelova. AIDRO je koristio 3D štampanje za izradu integriranog razdjelnika aluminija za poljoprivrednu mehanizaciju za poljoprivrednu mehanizaciju koji je 50% manji i 75% lakši. Trošak svake stavke porasli su za samo 15%, a nije bilo naknada za otvaranje kalupa. Ovo "na - proizvodnja potražnje", tehnika prekida vremena koje je potrebno za isporuku hidrauličkih dijelova iz mjeseci do dana.
Integracija funkcija
Dominalna strujna snaga u SAD-u izmijenila je 3D tiskani servo ventil za kombiniranje 20 dijelova u 3. Ovo je smanjilo zapremina za 25%, a težina za 15%. Istovremeno, nazivni protok povećava za 25%, a količina curenja padne za 20% zahvaljujući internoj optimizaciji kanala. Tijelo ventila ima elektronički kontroler i hidraulički pokretač, koji zajedno čine elektromehaničku hidrauličku integriranu jedinicu. To olakšava sastavljanje i brinuti se o sistemu.
3. Upotreba u industriji: od "laboratorija" za "skaliranje"
Proces izrade metalnih 3D ispisa Više komercijalnih u hidrauličnom području ubrzava se. Na primjer, na avionskom polju, Airbus i Liebherr zajedno rade na korištenju 3D tiskanih hidrauličnih dijelova od titana u agemu u sistemu za slijetanje A380, što ga čini 3% više goriva. COMAC C919 ima platinum Lite 3D zglobove od legure od titana koji prolaze testiranje plovidbenosti i imaju snagu umor od 92% kovanih dijelova zahvaljujući tehnologiji donošenja zrna.
automobilska industrija
The 3D - od tiskanih legura od legura titana Porsche 911 GT2 RS-a RS-a optimizirani su s unutarnjim kanalima za hlađenje za pojačavanje snage motora za 30 konjskih snaga. Također, 3D tiskani dijelovi za hidraulički sistem ovjesa čine da automobilska šasija reaguje 40% brže, što je potrebno za autonomnu vožnju za dobro.
Teška i energetska industrija
Zoomlion je koristio 3D blokove za tiskane hidraulične ventile na kranovima koji mogu podići 3000 tona. Ovo je napravilo pumpe stanice za 18% efikasnije i smanjiti upotrebu energije za 15% optimizacijom kanala. U nuklearnoj elektroprivredi, 3D tiskani tantalski metalni hidraulični armatura položili su 100.000 testova na visokom pritisku, što je četvrto - nuklearne reaktore generacije u otežanim uvjetima.
4. Izazov i budućnost: od "tehnološkog proboja" do "ekološke obnove"
Metalni 3D štampanje ima puno potencijala u hidrauličkoj industriji, ali još uvijek ima određene probleme kada je u pitanju korištenje na širokom obimu:
Izrada materijala i procesa isto
Trenutno su podaci o performansama za 3D tiskane hidrauličke dijelove, a za to nema ni jednog standardnog sistema. Na primjer, otpornost na koroziju od 316L nehrđajućeg čelika izrađen pomoću SLM metode može se promijeniti za čak 20% zbog varijacija u veličini čestica praška i tehnike skeniranja. Da bi se pomoglo dizajnu, treba postaviti bazu podataka o industriji.
Tehnologija za obradu i otkrivanje posta -
3D ispisani dijelovi obično imaju površinsku hrapavost (RA vrijednost) od 6 tona μ m, koji treba spustiti na manje od 0,8 μ m pomoću elektrolitičkog poliranja ili mikro brušenja. Također, visoki troškovi industrijskog CT skeniranja (više od 5000 juana za jednu inspekciju) otežava kvalitetan visok u velikoj proizvodnji.
Radeći zajedno da se pojave novim idejama u industrijskom lancu
Hidraulički sektor treba stvoriti mrežu dobavljača 3D štampanja, dobavljača materijala i programera softvera. Na primjer, AIDRO je radio sa njemačkim poslovnim EOS-om za stvaranje specijaliziranog softvera za dizajn hidrauličnog komponenta koji dodaje algoritme optimizacije kanala protoka u CAD sisteme. Ovo smanji vrijeme dizajna za 70%.