Kādas ir metāla 3D drukāšanas priekšrocības iesmidzināšanas veidņu dzesēšanas sistēmā?

1. Milzīgs dzesēšanas efektivitātes pieaugums: no "lineāras dzesēšanas" līdz "pieguļoša dobuma"
Tradicionālajā iesmidzināšanas pelējuma dzesēšanas sistēmā parasti tiek izmantots taisns vai krustveida urbšanas dizains. Dzesēšanas cauruļvadam ir grūtības sasniegt pelējuma dobuma sarežģīto izliekto virsmu, kas nozīmē, ka vietējie karsto punktu (piemēram, plānas sienas un stūri) nesaņem pietiekami daudz dzesēšanas, un kopējais dzesēšanas laiks ir jāpagarina, lai temperatūra būtu vienmērīga. Piemēram, izgatavojot automašīnu bamperus ar dziļām padziļinājumiem vai sarežģītām ribām, izmantojot tipiskas dzesēšanas sistēmas, cikla laikam var pievienot 20% līdz 30% un enerģijas patēriņam 40% līdz 60%.
Slānis pēc slāņa sakraušanas padara iespējamu metāla 3D drukāšanu. Jūs varat izgatavot spirāles, dendrītiskus vai konformālus dzesēšanas ūdens kanālus, kas atbilst veidnes dobuma formai. Tas nodrošina, ka atstarpe starp dzesēšanas vidi un pelējuma virsmu ir vienāda visapkārt (ar neprecizitāti, kas ir mazāka par 0,5 mm). Tas atbrīvojas no "dzesējošajām neredzīgajām vietām", ko taisnie caurumi nevar aptvert. Piemēram, B&J Specialty automobiļu cauruļvada veidne parāda, kā 3D sistēmu Prox® DMP 300 mašīna ražoja konformālas dzesēšanas ieliktņus, kas dzesēšanas laiku samazināja no 60 sekundēm līdz 40 sekundēm. Tas padarīja ražošanu par 30% efektīvāku. Arī veidnes virsmas temperatūra mainījās mazāk, no 132 grādiem līdz 18 grādiem. Tas ievērojami samazināja deformācijas iespēju.
Konformālā dzesēšanas ūdens ķēde var arī uzlabot plūsmas ātruma sadalījumu, izmantojot šķidruma dinamikas simulāciju, kas ir vēl nozīmīgāka. Piemēram, noteiktā elektroniskā korpusa veidnē tiek izmantots mainīgs krusteniskais - sekcijas dizains (ar ieplūdes diametru 8 mm un 5 mm gala diametru), lai veidnes virsmas temperatūra būtu atšķirīga zem ± 3 grādiem. No otras puses, tradicionālās veidnes parasti ir temperatūras starpība ± 8 grādos. Šī pat dzesēšana palīdz samazināt iekšējo spriegojumu injekcijā - veidotās detaļas, kas var padarīt tās stiprākas un ilgāk.
2. Visa dzīves cikla izmaksu optimizācija: pārejot no "lieliem sākotnējiem ieguldījumiem" uz "Long - terminu ieguvumi"
Sākotnējās izmaksasMetāla 3D drukāšanaIekārtas (piemēram, SLM risinājumu aprīkojums, kas maksā apmēram 5 miljonus juaņu), un metāla pulvera materiāli (piemēram, martensīta nerūsējošā tērauda, ​​kas maksā 800–1200 juaņu/kg), ir salīdzinoši augsts. Tomēr viņu pilnās dzīves cikla izmaksu priekšrocības ir ļoti skaidras masveida ražošanā:
Materiālu lietošanas ātruma uzlabošana: tradicionālo atņemšanas ražošanas materiālu lietošanas ātrums ir mazāks par 45%. Tomēr tehnoloģija "tuvu Nett Forming" ir palielinājusi 3D drukas materiālu lietošanas ātrumu līdz gandrīz 85%. Piemēram, uzņēmumā, kas izgatavo detaļas lidmašīnām, tiek izmantoti 3D drukāti dzesēšanas ieliktņi, kas samazina materiāla daudzumu no 12 kg līdz 3,2 kg un izmaksas par gabalu par 73%.
Enerģijas patēriņa un uzturēšanas izmaksu samazināšana: dzesēšanas efektivitātes uzlabošana samazina dzesēšanas vides daudzumu, kas nepieciešams par 30% līdz 50%, kā arī padara saldēšanas vienību darbību mazāk smagu. Ja jums ir iesmidzināšanas veidošanas projekts, kas gadā izgatavo 1 miljonu gabalu, katra priekšmeta dzesēšanas laiku samazināšana par 10 sekundēm var ietaupīt apmēram 2777 stundas gadā, kas ir tāds pats kā 1,5 aprīkojuma ietilpības vienību pievienošana.
Pagarinot pelējuma kalpošanas laiku: Vienveidīga dzesēšana samazina pelējuma termiskā noguruma bojājumus, kas veidnes dzīvē var pievienot 20% līdz 30%. Tradicionālās veidnes ilgst apmēram 500 000 reizes, bet 3D drukātās veidnes var ilgt 600 000 līdz 700 000 reizes, kas par daudz samazina veidnes izmaksas katram iesmidzinājumam veidotajam produktam.
3. Ir bezgalīgi veidi, kā ieviest ieviest struktūras, sākot no "vienkāršiem cauruļvadiem" līdz "funkcionālai integrācijai".
Metāla 3D drukāšana pāriet uz strukturālajām problēmām, kas ir tradicionālās dzesēšanas sistēmas, un padara iespējamu šādus jaunus dizainus:
Mikrokanālu dzesēšana: SLM tehnoloģija var izdrukāt dzesēšanas kanālus ar tik mazu diametru kā 1,4 mm, kas ļauj veikt ļoti precīzu termisko kontroli. Piemēram, medicīniskā katetra savienotāja veidnes mikrokanālu dizains padara dzesēšanu 60% efektīvāku, vienlaikus izvairoties no grūtībām ar degradāciju, kas varētu notikt, ja atdzesēšana nav pietiekama.
3D drukāšana var apvienot augstu - stiprības tēraudu un augstu - siltumvadītspējas sakausējumus (piemēram, vara sakausējumus), lai izveidotu gradienta materiāla struktūras. Īpaša 3C elektroniskā veidne izmanto dzesēšanas ūdens ķēdi, kas izgatavota no nerūsējošā tērauda un vara. Šai shēmai ir siltumvadītspēja, kas ir 2 līdz 3 reizes lielāka nekā parastā H13 tērauda un dzesēšanas efektivitāte, kas ir par 40% augstāka.
Elpojošās funkcijas integrācija: Trešā - Lāzera elpojošās tērauda metode var radīt 0,04 mm diafragmu un ļaut gaisam plūst visos virzienos, atbrīvojoties no tā, ka gāze ir iestrēgusi veidnēs. Pievienojot porainu slāni ribas plāksnes apakšai, specifiska gāze - Palīdzīga veidošanās veidne samazina virsmas saraušanās ātrumu, kas veidots no 8% līdz mazāk nekā 2%.
4. Saprātīgas adaptācijas nākotne pāries no "Experience - virzīta" uz "Dati - virzīti".
Viedo dzesēšanas sistēmu uzlabojumu veicina metāla 3D drukāšanas un digitālo tehnoloģiju kombinācija.
Slēgto simulāciju optimizēšana - Loop: programmatūru, piemēram, Cimatron un Moldex3D, var izmantot dzesēšanas ceļa modelēšanai, kas var palīdzēt uzminēt, kā temperatūra izkliedēsies un uzlabos dizainu. Pēc pelējuma failu ievešanas no Cimatron MoldEx3D, B&J speciālie inženieri spēja samazināt temperatūras izmaiņas par 86% un samazināt pelējuma izmēģinājumu skaitu, simulējot.
Adaptīvā dzesēšanas vadība: 3D drukāšanas dzesēšanas sistēma var pārbaudīt pelējuma temperatūru reālā laikā un mainīt dzesēšanas iestatījumus pēc nepieciešamības, ja to lieto ar IoT tehnoloģiju. Vācijas pelējuma veidotājs ir uzlabojis savu tiešsaistes sistēmu dzesēšanas efektivitāti, ievietojot sensorus dzesēšanas ūdens ķēdē. Tas ir samazinājis aprīkojuma dīkstāvi par 60%.
Spēja ātri atkārtot: jaunās produktu izstrādes fāzes laikā 3D drukāšana palīdz paātrināt slēgtu - cilpas optimizāciju "Dizaina drukas testa iterācija". Jauns uzņēmums, kas izgatavo akumulatora moduļus elektriskajiem transportlīdzekļiem, izmantoja 3D drukāšanu, lai izgatavotu dzesēšanas plāksnes, un trīs dienu laikā izgāja trīs dizaina izmaiņas. Tas padarīja dzesēšanas sistēmu 35% efektīvāku.