Dapatkah pencetakan 3D logam membuat struktur saluran cairan yang kompleks?

1. Prinsip Teknis: Konversi yang akurat dari model digital ke struktur berwujud.
Sifat pelapisan manufaktur aditif adalah apa yang membuat pencetakan 3D logam bermanfaat untuk membuat saluran cairan. Misalnya, aliran proses untuk teknologi selektif laser laser (SLM) dapat dipecah menjadi tiga langkah:
Pemodelan Digital: Gunakan perangkat lunak CAD untuk membuat model dimensi tiga - dari saluran fluida yang mengoptimalkan jalur aliran, silang - bentuk penampang, dan faktor kekasaran permukaan. Misalnya, multi - blok katup proporsional untuk peralatan khusus bawah laut menggunakan algoritma AI untuk secara otomatis membuat struktur topologi rute aliran, yang memotong resistansi fluida sebesar 40%.
Slicing Layered: Untuk membuat rute pemindaian laser, potong model menjadi lapisan tipis yang setebal 20 hingga 50 μm di sepanjang sumbu z -. Perpustakaan proses cerdas Platinum Technology dapat secara otomatis cocok dengan daya laser, kecepatan pemindaian, dan pengaturan lainnya untuk bahan yang berbeda. Ini menjaga keakuratan ketebalan dinding saluran di bawah ± 0,05mm.
Melting Layer By Layer: Tinggi - balok laser energi secara selektif melelehkan bubuk logam di sepanjang rute sambil dilindungi oleh gas inert. Ini menciptakan lapisan yang solid dengan menumpuk di atas satu sama lain. Teknologi Electron Beam Melting (EBM) menggunakan pemindaian sinar elektron di lingkungan vakum. Ini baik untuk membuat bahan yang sulit diproses, paduan suhu {{4} {4} yang tinggi yang digunakan untuk membuat saluran pendingin untuk bilah turbin mesin pesawat.
Metode pembuatan "dari awal" ini menghilangkan kebutuhan akan cetakan dan alat pemotong dalam proses tradisional. Ini juga dapat secara langsung membuat saluran aliran yang kompleks, termasuk bentuk geometris yang sulit dibuat dengan metode tradisional, seperti saluran aliran spiral, saluran aliran cabang tahap multi-, dan saluran aliran biomimetik - seperti aliran aliran.
2, Situasi untuk Digunakan: Praktik Terobosan di Ranah High - Akhir Manufaktur
Aerospace: Kasing penggunaan yang umum adalah saluran pendingin bilah turbin di mesin penerbangan. Untuk memasang tabung pendingin menggunakan metode casting tradisional, Anda harus mengebor atau mengelasnya bersama -sama. Ini mungkin menyebabkan kebocoran dan membuat pendinginan kurang efektif. Dan Anda dapat menggunakan pencetakan 3D logam untuk membuat saluran aliran labirin internal yang memungkinkan gas pendingin secara merata menutupi permukaan blade. Ini sangat meningkatkan dorong mesin - ke - rasio berat. Nozzle bahan bakar mesin leap yang dibuat oleh GE menggunakan teknologi pencetakan 3D menggabungkan 20 saluran aliran menjadi satu, yang membuatnya 25% lebih ringan dan 15% lebih efisien bahan bakar.
Biomedis: Desain saluran fluida pada implan yang disesuaikan memiliki efek langsung pada seberapa baik jaringan dapat sembuh. Misalnya, 3D - implan pinggul yang dicetak memiliki saluran berpori dengan fitur trabekuler tulang biomimetik yang membantu sel -sel tulang berkembang biak. Umpan balik klinis menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk tulang untuk diintegrasikan dipotong menjadi dua. Maxwell Medical, perusahaan manufaktur pintar di Xi'an, menghasilkan 3D - perangkat fusi intervertebral dicetak dengan saluran aliran internal yang dapat meniru sirkulasi cairan cakram intervertebral alami. Ini memotong risiko masalah setelah operasi sebesar 30%.
Energi dan Daya: 3D - Penukar panas saluran aliran cetak meningkatkan efisiensi transmisi panas sebesar 20% dan memotong penggunaan material sebesar 40% dengan meningkatkan geometri saluran aliran dalam sistem pendingin reaktor nuklir. Xi'an Ouzhong Technology menghasilkan pelat saluran aliran paduan titanium untuk peralatan surya yang merata cairan pendingin menggunakan mikrometer - desain saluran aliran level. Ini menjaga suhu tungku kristal tunggal dalam ± 0,5 derajat.
3, Teknologi Tepi: Terobosan Ganda dalam Kebebasan Desain dan Kinerja yang Lebih Baik
Desain Freedom Revolution: Prosedur tradisional dibatasi oleh sudut -sudut di mana cetakan dapat diturunkan dan alat yang tersedia. Desain pelari juga harus memperhitungkan betapa mudahnya memproduksi . 3 D pencetakan dapat membuat saluran aliran pada sudut atau kurva apa pun. Misalnya, blok katup Sino Power untuk peralatan bawah laut menggunakan pencetakan 3D untuk menggabungkan lubang proses 12 asli menjadi 3 saluran aliran kontinu. Ini memotong volume sebesar 60% dan kehilangan tekanan sebesar 25%.
Mengoptimalkan Kinerja Bahan: Pencetakan 3D logam dapat membuat struktur butiran halus dan membuat bahan lebih kuat karena koket dengan cepat. Bagian saluran aliran yang terbuat dari paduan titanium TC4 oleh Platinum Lite memiliki kekuatan tarik 1100MPA, yang 15% lebih kuat dari lampiran. Desain optimasi topologi juga membuat produk 30% lebih ringan, yang memenuhi kebutuhan industri penerbangan untuk "ringan+tinggi - kekuatan."
Penghematan biaya dan waktu dalam pembuatan: Membuat badan katup hidrolik tradisional mengambil 12 langkah, seperti casting, pemesinan, dan pengelasan, dan dapat memakan waktu hingga 6 bulan . 3 D pencetakan dapat mengubah bahan baku menjadi barang yang sudah selesai semuanya di satu tempat. Proyek blok katup hidrolik Sino Power telah mengurangi waktu pengiriman menjadi dua minggu dan menurunkan biaya cetakan sebesar 90%. 3 D pencetakan lebih banyak biaya - efektif untuk produk kustom batch kecil.
4. Masalah teknis dan cara untuk menyiasinya
Pencetakan 3D logam memiliki banyak potensi untuk membuat saluran cairan, tetapi masih memiliki tiga masalah besar untuk dipecahkan:
Kontrol kekasaran permukaan: Kekasaran permukaan saluran aliran yang dibuat oleh proses SLM biasanya adalah RA250 - 400 μ m. Untuk mencapai kriteria penyegelan, ini perlu diturunkan ke RA10 μ m atau lebih rendah menggunakan pemolesan elektrolitik atau peening tembakan. Universitas Xi'an Jiaotong menciptakan teknologi SLM yang dibantu getaran ultrasonik yang dapat membuat kekasaran permukaan saluran aliran RA50 μ m, yang mengurangi jumlah langkah yang dibutuhkan setelah diproses.
Menemukan cacat di dalam saluran aliran: Sulit untuk melihat cacat seperti tidak adanya fusi dan porositas. Peralatan Platinum telah mengembangkan peralatan pemindaian CT industri yang dapat menemukan cacat interior sekecil 0,1mm. Tingkat deteksi cacat telah mencapai 99,9% ketika digunakan dengan metode pengenalan gambar AI.
Multi - material pencetakan komposit: Untuk membuat sistem fluida kompleks berfungsi, Anda sering perlu menggabungkan beragam bahan, seperti saluran yang tidak mengikat dan struktur yang sangat kuat. Teknologi pencetakan komposit laser laser Technology Xi'an Ouzhong telah memungkinkan saluran aliran paduan titanium dan struktur stainless steel untuk dihubungkan dengan cara yang tidak seragam. Teknologi ini memiliki kekuatan tarik 400 MPa, yang dibutuhkan rekayasa laut.