Millised muudatused võivad metallist 3D -printida mehhatroonikaseadmeid?

一, tehnoloogiline läbimurre: nihkumine "geomeetriliselt vabadusest" funktsionaalse integreerimise juurde tootmisel
1. "Mõõtmete vähendamise streik" keerukate struktuuride ehitamisel
Traditsioonilistes mehhatroonikaseadmetes peavad põhiosad nagu turbiinterad, robotühendid ja mikrovarustuskomplektid sageli kasutama eraldi keevitamist või lihtsamat disaini, kuna sisemisi voolukanaleid, ruudustikku või topoloogia optimeerimise kujusid on raske töödelda. See muudab seadmed vähem usaldusväärseteks ja vähem tõhusateks . 3 d Trükkimise tehnika jaoks võib geomeetrilisi kujusid otse teha, mida vanemad meetodid ei saaks teha. See on võimalik laserivalikulise sulamise (SLM) ja elektronkiire sulamise (EBM) abil. Näiteks kasutatakse 3D -printimist jahutuskanalites ehitatud - õhusõidukite mootorite turbiini labade valmistamiseks. See muudab põlemisprotsessi 15% tõhusamaks ja vähendab kaalu 30%. Võre struktuuri topoloogia optimeerimine vähendab tööstuslike robotühenduste kaalu 40%, hoides samal ajal oma tugevust, mis parandab oluliselt nende paindlikkust ja energiatõhusust.
2. Multi - materiaalse komposiitide funktsiooni muutus
Mehhatroonikaseadmetes on ajalooliselt piiranud mitmekesiseid nõudmisi materiaalsete omaduste (sealhulgas juhtivuse, soojusjuhtivuse ja kulumiskindluse) järele. Kasutades multi - materjali printimist ja gradiendi materjali kujundamist, võib metallist 3D -printimise tehnoloogia muuta sama osa erineva jõudluse või funktsionaalsete tsoonide taset. Näiteks motoorsete korpuste valmistamisel trükitakse soojuse hajumise ala vasksulamiga (Cucrzr), mis viib soojuseevukaevu ja konstruktsiooni tugitee on trükitud alumiiniumsulamiga. Mikrokanneli jahutusseade suurendab soojuse hajumise tõhusust 50%; Meditsiiniseadmete maailmas kasutavad ortopeedilised implantaadid titaanisulami gradienti ja biokeraamikat kahe asja tegemiseks: need aitavad luukoe kasvada ja suudavad säilitada mehaanilisi koormusi. See vähendab patsientide operatsioonist taastumise aega 60%.
3. kerge disaini "tõhususe revolutsioon"
Kerge on peamine viis muuta mehhatroonikaseadmed kauem ja kasutab vähem energiat. Metalli 3D -printimine võib saada võimalikult kerge kaalu, kuid veendudes, et struktuur on tugev, kasutades topoloogia optimeerimist ja biomimeetilist struktuuri disaini. Näiteks on humanoidrobotite vuugid valmistatud madalast - tihedusega magneesiumisulamist ja õõnes võre struktuurist. See muudab nad tavapärasest töötlemisest 35% kergemaks ja paneb servomootoritele vähem pinget, mis pikendab aku kestvust 40%. Uute energiasõidukite elektrisüsteem kasutab kerget kesta valmistamiseks 3D -printimist, mis suurendab süsteemi efektiivsust 8% ja rikub tööstusstandardi 200Wh/kg energiatihedust.
2, tööstuslik ümberkorraldamine: muutus "mastaabisäästu" väärtusele "väärtusmajandus"
1. Tsükli "eksponentsiaalne tihendamine"
Klassikaliste elektromehaaniliste seadmete valmistamine võtab kaua aega, kuna need peavad läbima pika protsessi "Kujundamisvormi tootmise proovitootmise muutmine", mis võib võtta kuskil 6–18 kuud. "Digitaalse mudeli otseprintimise" kiire iteratiivse režiimi kaudu lühendab metalli 3D -printimise tehnoloogia uurimis- ja arendustsükli 1–3 kuuni. Näiteks Xi'an Bolite'i titaansulamist maandumisvarustus teatavat tüüpi mehitamata õhusõidukite jaoks läks disainist funktsionaalse kontrollimiseni vaid 45 päevaga, mis on 80% kiirem kui traditsioonilised meetodid. Meditsiinivaldkonnas saab 3D -prinditud isikupärastatud proteese otseselt modelleerida patsientide CT andmetest ning kohandatud tootmist ja kohanemist saab teha vähem kui 24 tunniga.
2. "Paindlik täiendamine", kuidas asju tehakse
Metallist 3D -printimise funktsioon "hallituseta tootmine" sobib loomulikult väikeste partiide ja laia tootevaliku vajadustega. Apple ja Huawei on kaks ettevõtet, mis muudavad kõrge - mobiiltelefoni titaansulamist kaadrid ja nutikate kellade korpused, mis kasutavad 3D -printimise tehnoloogiat 3C tarbeelektroonika turul. Nad on suutnud kleepuvate pritsimistehnoloogia abil teha madalas hinnas 316L roostevabast terasest korpust. See vähendab iga tüki maksumuse pooleks võrreldes traditsioonilise CNC töötlemisega. Tööstusrobotite valdkonnas on Lingkong Electronics kiiresti loonud FCQ-150 drooni jaoks kohandatud anduri sulgud, kasutades 3D-printimist, mis vastab hädaolukordade päästeolukordade konkreetsetele vajadustele.
3. tarneahela "hajutatud ümberkorraldamine"
3D -printimise metalliosade tehnoloogia soodustab tootmisressursside lokaliseerimist ja võrgustike loomist, luues uue ärimudeli nimega "Global Design Local Printing". Näiteks on Shaanxi tuumaenergia kasutanud 3D -printimistehnoloogiat tuumareaktorite tiivikute tegemiseks kohapeal, mis väldib jõudluse kaotust, mis juhtub siis, kui traditsioonilised valamisprotsessid liiguvad osi. Madala - kõrguse ökonoomse sektoris kasutab Xi'an Aircraft Corporationi HH-100 kommertsmehitamata transpordilennuk mootoriosade valmistamiseks 3D-printimise tehnoloogiat, luues vilgas tarneahela mudeli nimega "Xi'an Design Yulin Printing Rahvusalasse", mis lõikab logistika kulusid 30%.