Kādas izmaiņas var Metal 3D drukāšana var ienest mehatronikas ierīces?

一, tehnoloģiskais izrāviens: pāreja no "ģeometriskās brīvības" uz "funkcionālu integrāciju" ražošanā
1. "Dimensijas samazināšanas streiks" sarežģītu struktūru veidošanā
Tradicionālajās mehatronikas ierīcēs galvenās detaļas, piemēram, turbīnu asmeņi, robotu savienojumi un mikro pārnesumu komplekti, bieži ir jāizmanto atsevišķa metināšana vai vienkāršāks dizains, jo ir grūti apstrādāt iekšējos plūsmas kanālus, režģa struktūras vai topoloģijas optimizācijas formas. Tas padara ierīces mazāk uzticamas un mazāk efektīvas . 3 D drukāšanas paņēmienu metāliem var tieši padarīt ģeometriskas formas, ko vecākas metodes nevarēja izdarīt. Tas ir iespējams ar lāzera selektīvu kausēšanu (SLM) un elektronu staru kūstošanu (EBM). Piemēram, 3D drukāšanu izmanto, lai pagatavotu gaisa kuģa motoru turbīnu asmeņus ar iebūvētiem - dzesēšanas kanālos. Tas padara sadegšanas procesu par 15% efektīvāku un samazina svaru par 30%. Ratēna struktūras topoloģijas optimizācija samazina rūpniecisko robotu savienojumu svaru par 40%, vienlaikus saglabājot savu izturību, kas ievērojami uzlabo to elastību un energoefektivitāti.
2. Mainīt multi - materiālu kompozītmateriālu funkciju
Daudzveidīgās prasības pēc materiāla īpašībām (ieskaitot vadītspēju, siltumvadītspēju un izturību pret nodilumu) mehatronikas ierīcēs vēsturiski ir ierobežojušas vienskaitļa materiāla raksturīgās iezīmes. Izmantojot vairāku - materiālu drukāšanu un gradienta materiāla dizainu, metāla 3D drukāšanas tehnoloģija var padarīt to pašu daļu atšķirīgu veiktspējas vai funkcionālo zonu līmeni. Piemēram, gatavojot motorizoles, siltuma izkliedes laukums tiek iespiests ar vara sakausējumu (CUCRZR), kas labi vada siltumu, un konstrukcijas atbalsta zona ir iespiesta ar alumīnija sakausējumu. Mikrokanālu dzesēšanas izvietojums palielina siltuma izkliedes efektivitāti par 50%; Medicīnisko ierīču pasaulē ortopēdiskie implanti izmanto titāna sakausējuma un bioceramikas gradienta drukāšanu, lai izdarītu divas lietas: tie palīdz kaulu audiem augt un var uzturēt mehāniskas slodzes. Tas samazina laiku, kas nepieciešams pacientiem, lai atgūtu no operācijas par 60%.
3. Viegla dizaina "efektivitātes revolūcija"
Viegls ir galvenais veids, kā padarīt mehatronikas aprīkojumu ilgāk un izmantot mazāk enerģijas. Metāla 3D drukāšana var iegūt pēc iespējas vieglāku svaru, tomēr pārliecinoties, ka struktūra ir spēcīga, izmantojot topoloģijas optimizāciju un biomimētiskās struktūras dizainu. Piemēram, humanoīdu robotu locītavas ir izgatavotas no zema - blīvuma magnija sakausējuma un dobas režģa struktūras. Tas padara tos par 35% vieglāk nekā tradicionālā apstrāde un rada mazāk slodzes servo motoriem, kas pagarina akumulatora darbības laiku par 40%. Jaunu enerģijas transportlīdzekļu elektriskā piedziņas sistēma izmanto 3D drukāšanu, lai izveidotu vieglu apvalku, kas palielina sistēmas efektivitāti par 8% un sabojā nozares standartu 200Wh/kg enerģijas blīvuma.
2, rūpniecības pārstrukturēšana: izmaiņas no "apjomradītiem ietaupījumiem" uz "vērtības ekonomiku"
1. R&D cikla "eksponenciāla saspiešana"
Klasisko elektromehānisko ierīču izgatavošana prasa daudz laika, jo tām ir jāiziet ilgs process “Dizaina pelējuma ražošanas izmēģinājumu ražošanas modifikācija”, kas var ilgt no 6 līdz 18 mēnešiem. Izmantojot ātru iteratīvo režīmu “Digital Model Direct Dinting”, Metal 3D drukāšanas tehnoloģija saīsina pētniecības un attīstības ciklu līdz 1–3 mēnešiem. Xi'an Bolite titāna sakausējuma nolaišanās aprīkojums noteikta veida bezpilota lidaparātam, piemēram, pārgāja no dizaina uz funkcionālu pārbaudi tikai 45 dienu laikā, kas ir par 80% ātrāks nekā tradicionālās metodes. Medicīnas jomā 3D drukātas personalizētas protēzes var tieši modelēt no pacienta CT datiem, un pielāgotu ražošanu un pielāgošanu var veikt mazāk nekā 24 stundu laikā.
2. "Elastīgs jauninājums" par to, kā lietas tiek veiktas
Metāla 3D drukas īpašība "bez pelējuma bezmaksas ražošanas", protams, atbilst mazu partiju vajadzībām un plašam produktu klāstam. Apple un Huawei ir divas firmas, kas veido augstus - gala mobilā tālruņa titāna sakausējuma rāmjus un viedpulksteņus, izmantojot 3D drukas tehnoloģiju 3C patērētāju elektronikas tirgū. Viņi, izmantojot līmes izsmidzināšanas tehnoloģiju, lielos daudzumos ir spējuši izgatavot 316L nerūsējošā tērauda gadījumus ar zemām izmaksām. Tas samazina katra gabala izmaksas uz pusēm, salīdzinot ar tradicionālo CNC apstrādi. Industriālo robotu jomā Lingkong Electronics ir ātri izveidojis pielāgotus sensoru kronšteinus FCQ-150 dronam, izmantojot 3D drukāšanu, kas atbilst ārkārtas glābšanas situāciju īpašajām vajadzībām.
3. Piegādes ķēdes "izplatīta pārstrukturēšana"
3D drukāšanas metāla detaļu tehnoloģija veicina ražošanas resursu lokalizāciju un tīklu izveidošanu, izveidojot jaunu biznesa modeli ar nosaukumu "Globālā dizaina vietējā drukāšana". Piemēram, Shaanxi kodolenerģija ir izmantojusi 3D drukāšanas tehnoloģiju, lai izveidotu kodolreaktoru lāpstiņriteņus lokāli, kas ļauj izvairīties no veiktspējas zaudējumiem, kas notiek, kad tradicionālie liešanas procesi pārvieto detaļas. Zemā - augstuma ekonomikas nozarē Xi'an Aircraft Corporation HH-100 komerciālā bezpilota transporta lidmašīna izmanto 3D drukas tehnoloģiju, lai izveidotu motora daļas, izveidojot veiklību piegādes ķēdes modeli ar nosaukumu "Xi'an dizains Yulin drukas nacionālā asambleja", kas samazina loģistikas izmaksas par 30%.