Millised on metalli 3D -printimise mittekonstruktsioonikomponendid elektrijuhtimiskappides?

1. jahutussüsteem: passiivsest juhtivusest aktiivse termilise juhtimiseni
Toitemoodul, sagedusmuundur ja muud elektrijuhtimiskapi olulised osad loovad nende töötamisel palju soojust. Alumiiniumiprofiilide jahutusvalamud või sunniviisilise konvektsiooni ventilaatorid on tavalised viisid soojusest vabanemiseks, kuid neil on probleeme, sealhulgas mitte eriti tõhus soojusest vabanemisel ja palju piirkonda võtmisel. Topoloogia optimeerimismeetodeid kasutades võib metallist 3D -printimistehnoloogia muuta soojuse hajumise osade sees biomimeetilisi võrestruktuure (selliseid kärgstruktuuri ja spiraalgradiendi struktuure). See võimaldab teil soojusvoo marsruute väga täpselt kontrollida.
1. juhtum: kõrge - substraat toitemuunduri soojuse hajumine
Üks ettevõte kasutab SLM -i (selektiivset lasersulamise) tehnoloogiat, et muuta soojust - substraadid titaansulamist välja hajuvad. Interjööri mikrokanali kujundus lõikab jahutusvedeliku voolutakistuse 40%. Samal ajal levis võre struktuuri summutavate omadused substraadi sees vibratsioonienergia, mis alandab vibratsiooni tekitatud termilise pinge kontsentratsiooni. Kui rakendatakse koormust 1000W, näitavad eksperimentaalsed andmed, et substraadi pinnatemperatuur langeb 15 kraadi võrra võrreldes tavaliste alumiiniumsubstraatidega. Kaal langeb ka 30%, mis suurendab oluliselt juhtimiskapi võimsustihedust ja tööstabiilsust.
Inverteri jahutuskilp 2. juhtumi korral
Päikese muundurites loovad metalli 3D -prinditud nikkel - põhilised sulami jahutavad deflektorid keerukaid voolukanalite topoloogiaid topoloogia optimeerimise teel. See muudab muundurid 25% heledamaks ja suurendab kuumuse hajutamise pindala 1,8 -kordse standardse kujunduseni. Pärast pinna poleerimist tõuseb termiline kiirguskoefitsient 20%. Kui muundurit kasutatakse vedela jahutussüsteemiga, saab see pidevalt ja stabiilselt 55 -kraadise kraadi juures töötada 60% madalama rikkemääraga.
2. Elektromagnetiline varjestus: minekust väljastpoolt mähkimisest kuni nende seestpoolt integreerimiseni
Elektromagnetilised häired (EMI) võivad mõjutada tundlikke osi elektrijuhtimiskappides, näiteks PLC -d ja andurid. Metallist korpuseid või juhtivaid katteid kasutatakse traditsiooniliste varjestusmeetodite korral, kuid neil on probleeme, nagu need on rasked, kallid ja keerulistesse õõnsustesse raskesti mahtumiseks. Metalli 3D -printimise tehnoloogia kasutab multi - materjali komposiitprintimist, et lisada elektromagnetilist varjestust mitte - struktuuriosadele.
3. juhtum: kõrge - sageduse vahetamise toiteallika varjestuskate
Teatud ettevõte valmistas koobaltikroomi sulamivarjestuse katte, mis kasutab integreeritud printimiseks SLM -tehnoloogiat. Materjalile 0,5% hõbeda nanoosakeste lisamine vähendab pinnatakistust alla 10 Ω · cm, mis kaitseb elektromagnetiliste häirete eest sagedusvahemikus 100 kHz kuni 1 GHz. Tänu oma sisemise võre struktuurile võib see imada üle 90% sissetulevatest elektromagnetilistest lainetest. See muudab selle 50% kergemaks kui tüüpilised vaskfooliumi varjestusskeemid ja see ei vaja täiendavaid montaažisid, mis vähendab tootmisaega 70%.
Juhtum 4: 5G -suhtlust kontrolliv kapi filteriklass
Kuna 5G tugijaama juhtimiskappidel on elektromagnetilise ühilduvuse kohta väga rasked reeglid, valmistatakse metallist 3D -prinditud volframsulami filteriklambrit gradientmaterjalidega. Signaaliallika lähedal kasutatakse kõrge - juhtivusega vask - põhinevaid sulameid, samas kui kiirguse suhtes haavatavates piirkondades kasutatakse kõrge - läbilaskvus raud - niklisulameid, et vähendada elektromagnetiliste lainete tugevust. Test selgub, et sulg suudab signaali kadu vähem kui 0,2 dB ja blokeerida väliste häireteni vähem kui -80dbm, mida 3GPP spetsifikatsioonid väidavad, et see peaks tegema.
3. Elektriline ühendus: tavalisest liidesest kuni kohandatud integratsioonini
Kuna need kõik põhinevad standardiseeritud disainilahendustel, on ühendused, klemmiplokid ja traditsiooniliste elektrijuhtimiskappide muud osad raske mahutada veidratesse - kujulistesse ruumidesse või kui juhtmeid on palju. Elektriliste pistikute otse printimisega võib metallist 3D -printimistehnoloogia muuta ühendusosade ja kapi konstruktsioonide sobivad ideaalselt.
Juhtum 5: Robotikontrolleri juhtmestiku ühendused palju ruumi
Ettevõte on tootnud tööstuslike robotikontrollerite jaoks titaansulami terminaliploki, mis kasutab SLM -tehnoloogiat, et printida PIN -massiivi täpsusega 0,3 mm. Üks terminal võib ühendada 48 signaaliülekandekanali, mis võtab 60% vähem ruumi kui tüüpilised klemmiplokid. Selle sisemise võre struktuur võib leotada vibratsioonienergiat ja siluda kontakttakistuse muutusi, mis juhtuvad siis, kui ühendused on lõtvad. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et kontakttakistuse stabiilsus on kolm korda suurem kui traditsioonilistest lahendustest, kui vibratsiooni kiirendus on väiksem kui 10 g.
6. juhtum: juhtiv rada uute energiasõidukite vaia laadimiseks
Metallist 3D -prinditud alumiiniumsulamist juhtivad rajad genereerivad paksu oksiidkile pinna oksüdatsiooni töötlemise kaudu. Need võivad soolapihusti korrosiooni vastu panna enam kui 2000 tundi. See vastab vajadusele kerge ja korrosiooni järele - resistentsed juhtivad rajad laadimisjaamades. Sees on kärgstruktuuri tugevdatud konstruktsioon, mis muudab selle 40% heledamaks ja annab selle paindustustugevuse üle 200MPa, mis vastab mehaanilistele nõuetele relvade laadimiseks, mis tuleb sageli sisse panna ja sageli välja viia.
4. Funktsionaalne integratsioon: minek ühest osast terve süsteemi
Metalli 3D -printimistehnoloogia on lagundanud vana viisi, kuidas eraldada tootmises "disaini töötlemise komplekt". Nüüd võib see ühendada mitmed funktsioonid, näiteks soojuse hajumine, varjestus ja ühendus, üheks mitte - struktuurikomponendiks. See lükkab elektrijuhtimiskapid muutuma "modulaarsemaks ja intelligentsemaks".
7. juhtum: Andmekeskuste serverikappide nutikas jahutusmoodul
Konkreetne ettevõte on vasest - põhilisest sulamist teinud intelligentse soojuse hajumise mooduli. See on trükinud komposiitstruktuuri, mis ühendab temperatuuriandurid, soojuse torud ja soojuse hajumise uimed, kasutades SLM -tehnoloogiat. Selle sisseehitatud mikrokanalid võivad jahutusvedeliku voolukiirust reaalajas anduri tagasiside põhjal, mis võimaldab tal soojust dünaamiliselt hallata. Testid on näidanud, et see moodul võib vähendada andmekeskuste PUE väärtust 0,15 -ga ja säästa enam kui 100 000 kWh elektrit aastas võrreldes tavaliste jahutusmeetoditega.
8. juhtum: kosmosekontrollkappide kerge vundament
Kosmoseaparaadi juhtkapi metallist 3D -prinditud magneesiumi liitiumsulamist raam on üks - kolmas standardse alumiiniumraami kaal tänu topoloogia optimeerimisele. Sellel on ka elektromagnetilised varjestuskihid ja sisseehitatud soojuse hajumise kanalid. Pärast seda, kui seda töödeldi selle pinnal laserišoki tugevnemisega, tõuseb selle väsimus enam kui 10 tsüklile, mis on piisavalt hea kosmoselaeva jaoks, mis on orbiidil 15 aastat.