金属3D印刷には、モーターケースなどの熱散逸成分に利点がありますか？

一、複雑な構造の統合された成形：既存の方法の物理的限界を超えて
1。内部チャネルのトポロジーの改善
熱散逸部分を古い-ファッションの方法で作るには、溶接または機械的に処理されたフィン、フローチャネル、およびその他の構造が一緒に含まれます。これは、熱抵抗や漏れなどの困難を引き起こす可能性があります。レイヤーバイレイヤー融合技術により、金属3Dプリントが複雑な内部フローチャネルの統合された成形をすぐに作成できるようになります。たとえば、オーストラリアのConflux Technologyは、フォーミュラワンレーシングカーの3D -印刷された熱交換器を作成しました。スパイラルフローチャネルの設計があり、熱交換面積を300％増加させ、圧力低下を40％低下させ、同じ体積で関節の漏れを溶接するリスクを取り除きます。この形式の設計は、モーターケーシングの適用におけるモーター巻線の高温領域の方向フローチャネルを作成することができ、これは正確な方法で熱を取り除くのに役立ちます。
2。非常に薄い壁とマイクロチャネルを備えたフレームワーク
の最小限の壁の厚さメタル3D印刷0.1mm以上に上がりました。マイクロチャネルテクノロジーと組み合わせると、これにより、オブジェクトから熱がうまく動くかが大幅に増加する可能性があります。フランスの会社のティメスと中国企業のYijia 3Dが一緒に働いたニッケル-ベースの合金熱交換器は、海水淡水化プロセスにおける超臨界Co₂と高-濃度溶液の間の熱伝達効率を25％改善しました。これは、0.15mmの薄いフィンと0.5mmマイクロチャネルを組み合わせることで行われました。この種の構造は、電気自動車モーターコントローラーの熱放散中に5度以内に電力装置の温度上昇を維持できます。
3.格子構造は軽いです。
トポロジーの最適化がもたらす格子構造は、まだ強力である間、物事をより軽くすることができます。ボライトは、グラデーション格子設計を使用する特定の航空宇宙会社向けにチタン合金スピンドルハウジングを作成しました。このデザインは、2000n・mのトルクベアリングの必要性に適合するだけでなく、標準設計よりも25％軽量に住宅を実現します。このタイプの設計により、慣性モーメントが低下し、モーターケーシングで使用するとモーターの動的応答を15％以上高速化できます。
2、材料のパフォーマンスとプロセスの相乗効果：厳しい労働状況のニーズに対応する
1。熱伝導率が高い材料のカスタマイズされた使用
銅と銅合金は、熱伝導率が大きいため、熱を取り除くための最良の材料です（純粋な銅は401W/m・kの熱伝導率を持っています）。ただし、銅は従来の処理に非常に反射的であるため、レーザー光の5％のみを吸収しているため、融解します。 Xihe Additiveのグリーンレーザーメタル3D印刷技術により、銅は40％レーザー光を吸収しました。彼らは、厚さ0.5mmの銅ヒートシンクを印刷することができ、非常に薄いTPMS（3倍の期間最小湾曲した表面）構造を持っていました。密度は99.9％で、表面の粗さは3.2μm以下のRAでした。これにより、ヒートシンクは、従来の鋳物よりも20％効率が高くなりました。
2。いくつかの材料の勾配で印刷
3Dプリンティングは、ヒートシンクのさまざまな部分のパフォーマンスニーズを満たすために、材料の構成を勾配的な方法で変更することができます。たとえば、特定の会社が作った工作機械の紡錘体には、高炭素クロムベアリング鋼（HRC60以上）で作られた表面と、中程度の炭素鋼で作られたコアがあります。同期粉末給餌方法により、縫い目なしで結合することができます。これにより、最先端が摩耗に対してより耐性を高めるだけでなく、コアを典型的な材料の1.8倍も困難にし、破壊の危険性を低下させます。
3。熱応力の制御とポストの作成-処理を改善します
金属3D印刷プロセスが熱くなり、すぐに冷却され、金属が曲がったり粉砕されたりする残留応力を簡単に引き起こす可能性があります。 Oqton 3DXFightプログラムは、治療後にホットアイソスタティックプレス（股関節）で使用する場合、Multi -物理を使用する場合があります。内部の毛穴は除去でき、3D印刷された部品に鍛造部品と比較して90％を超える疲労寿命を与えます。
3、ライフサイクル全体のコストを最適化し、1つのユニットの作成からそれらの多くを作成するまで
1.小さなバッチをカスタマイズすることの費用便益
3Dプリンティングは、金型開発コスト（従来のダイ-鋳造金型のコストが500,000〜200万元）でお金を節約できます-サイズの熱散逸コンポーネントは、年間5,000個未満です。ピースあたりのコストは、従来の方法と比較して30％〜50％削減することもできます。たとえば、1つの会社がプラチナBLT - S400を利用して、アルミニウム合金モーターケーシングを印刷します。材料のコストは販売価格のわずか25％であり、従来の鍛造および機械加工技術の廃棄物率は60％に達します。
2。迅速な変更とデザインのチェック
3D印刷を使用すると、「デザイン印刷テスト最適化」を閉ループで行うことができます。これにより、開発時間は従来の方法の6〜12か月から2〜4週間に削減されます。ドイツのアーヘンにあるIQ Evolution CompanyがPCBで作ったマイクロクーラーは、3Dプリントを使用してわずか72時間でコンセプトからサンプル配信に移動できます。これは、従来の方法よりも10倍高速です。また、SICコンポーネントのようなさまざまなパワー半導体のフローチャネルパラメーターをすばやく変更できます。
3。サプライチェーンと分散型製造の再構築
3Dプリントを使用すると、「ローカルプリント、グローバルディストリビューション」ができます。これは、さまざまな場所で物を作る方法です。ドイツのSiemens Energyの3D印刷サービスセンターは、ヨーロッパの顧客向けにガスタービンブレードを迅速に固定し、6週間から72時間に納期を削減できます。企業は、モーター冷却部品のプライマリマーケットに3D印刷ノードを設定して、在庫と出荷費用を削減できます。世界中に5つの3D印刷センターを設置することにより、国内の自動車会社は、交換部品を45日から7日間に取得し、在庫費用を60％削減するのにかかる時間を短縮しました。
4、業界アプリケーションの例：アイデアのテストから大量に作ることまで
1.電気自動車のバッテリーを涼しく保つ方法
TeslaモデルYには、バッテリーパックの温度差を2度以内に保つ生体模倣静脈フローチャネルを備えた3D -プリントニッケル-ベースの合金バッテリー冷却プレートがあります。これにより、車は従来のハーモニカチューブ冷却ソリューションよりも40％効率的になります。ドイツのSLMソリューション機器は、冷却プレートを12時間で1つのピースで印刷します。これは、従来のスタンピングおよび溶接方法と比較して、必要なステップの数を8段階で削減します。
2.どのように航空モーターが熱を取り除くか
Airbus A350 XWBには、熱-散逸フィンと軽量の格子構造を持つ3D -印刷されたチタン合金で作られたモーターハウジングがあります。 EMIシールド基準を満たし、通常の8.2 kgから5.3 kgに重量を削減します。これにより、飛行機は各平面300 kgの重量を失います。フランスのスタートアップであるAddupは、電子ビーム選択融解（EBSM）テクノロジーを使用してシェルを印刷しました。これにより、鍛造部品よりも疲労に対して99.95％密度が高く、15％が疲労に対して強くなりました。
3.産業用サーボモーターコントローラーが熱を取り除く方法
Huichuan TechnologyからのHD7Xシリーズサーボドライブは、3D -印刷された銅合金熱散逸ベースプレートとマイクロチャネルアレイを使用して、IGBTモジュールの温度が65度を超えないようにします。これにより、従来のアルミニウム押出熱散逸溶液と比較して、電力密度が3倍増加します。 Platinum A400マシンは、底部プレートを印刷し、従来のろう付け方法と比較して各コンポーネントのコストを45％削減します。はんだ腐食のリスクもありません。