Jaké změny může kovový 3D tisk přinést do mechatronických zařízení?

一, Technologický průlom: Posun od „geometrické svobody“ k „funkční integraci“ ve výrobě
1. „Strike redukce rozměry“ v budování složitých struktur
V tradičních mechatronických zařízeních musí základní díly, jako jsou lopatky turbíny, robotické klouby a sady micro ozubených kol, často používat samostatné svařování nebo jednodušší design, protože je obtížné zpracovat kanály vnitřního toku, struktury mřížky nebo topologické optimalizační tvary. Díky tomu jsou zařízení méně spolehlivá a méně efektivní . 3 D Tisková technika pro kovy může učinit geometrické tvary přímo, což starší metody nemohly udělat. To je možné s laserovým selektivním tání (SLM) a tání elektronového paprsku (EBM). Například 3D tisk se používá k výrobě lopatek turbín letadlových motorů s postavenými - v chladicích kanálech. Díky tomu je proces spalování o 15% efektivnější a snižuje hmotnost o 30%. Topologická optimalizace struktury mřížky snižuje hmotnost průmyslových robotických kloubů o 40% a přitom stále udržuje svou sílu, což výrazně zlepšuje jejich flexibilitu a energetickou účinnost.
2. Změna funkce multi - materiálových kompozitů
Rozmanité požadavky na vlastnosti materiálu (včetně vodivosti, tepelné vodivosti a odporu opotřebení) v mechatronických zařízeních byly historicky omezeny vlastními rysy singulárního materiálu. Pomocí multi - Návrh materiálu a gradientu materiálu může technologie 3D tisku vytvořit stejnou část, která má různé úrovně výkonu nebo funkčních zón. Například při výrobě motorových pouzdrů je oblast rozptylu tepla vytištěna slitinou mědi (CUCRZR), která dobře vede teplo, a strukturální podpůrná oblast je vytištěna slitinou hliníku. Uspořádání chlazení mikrokanálů zvyšuje účinnost rozptylu tepla o 50%; Ve světě zdravotnických prostředků používají ortopedické implantáty gradientní tisk slitiny titanu a bioceramiky, aby dělali dvě věci: pomáhají růst kostní tkáně a mohou udržovat mechanické zatížení. To zkracuje dobu potřebné pro zotavení z chirurgického zákroku o 60%.
3. „Revoluce účinnosti“ lehkého designu
Lehký je hlavní způsob, jak vyrobit mechatronické vybavení trvat déle a využívat méně energie. Kovový 3D tisk může získat co nejlehčí hmotnost, a přesto se ujistit, že struktura je silná pomocí optimalizace topologie a návrhu biomimetické struktury. Například klouby humanoidních robotů jsou vyrobeny z nízké {- slitiny hořčíku a duté mřížové struktury. Díky tomu je o 35% lehčí než tradiční obrábění a méně zatěžuje servomotory, což prodlužuje výdrž baterie o 40%. Elektrická pohonná systém nových energetických vozidel využívá 3D tisk k výrobě lehké skořápky, což zvyšuje účinnost systému o 8% a rozbije průmyslový standard 200Wh/kg energetické hustoty.
2, průmyslová restrukturalizace: změna z „úspor z rozsahu“ na „hodnotovou ekonomiku“
1. „Exponenciální komprese“ cyklu výzkumu a vývoje
Klasická elektromechanická zařízení trvá dlouho, protože musí projít dlouhým procesem „Návrhové modifikace výrobních zkušebních pokusů“, který může trvat kdekoli od 6 do 18 měsíců. Prostřednictvím rychlého iterativního režimu „Digitálního modelu přímého tisku“, technologie Metal 3D tisku zkracuje cyklus výzkumu a vývoje na 1–3 měsíce. Například přistávací zařízení Xi'an Bolite's Titanium Alloy pro určitý typ bezpilotního vzdušného vozidla přešel z designu na funkční ověření za pouhých 45 dní, což je 80% rychlejší než tradiční metody. V lékařské oblasti lze 3D tištěné personalizované protézy přímo modelovat z údajů o pacientech CT a vlastní produkci a přizpůsobení lze provést za méně než 24 hodin.
2. „Flexibilní upgrade“, jak se věci vyrábějí
Funkce „výroby bez plísní“ kovového 3D tisku přirozeně odpovídá potřebám malých šarží a široké škále produktů. Apple a Huawei jsou dvě firmy, které vyrábějí vysoké - koncové rámy z titanových titanových titanových a inteligentních hodinek pomocí technologie 3D tisku na trhu s spotřební elektronikou 3C. Pomocí technologie lepicího stříkání dokázali vyrobit 316L pouzdra z nerezové oceli ve velkém množství za nízké náklady. To snižuje náklady na každý kus na polovinu ve srovnání s tradičním obráběním CNC. V oblasti průmyslových robotů společnost Lingkong Electronics rychle vytvořila vlastní držáky senzorů pro drony FCQ-150 pomocí 3D tisku a uspokojily specifické potřeby nouzových záchranných situací.
3. „Distribuovaná restrukturalizace“ dodavatelského řetězce
Technologie pro 3D tisk kovových dílů podporuje lokalizaci a vytváření sítí výrobních zdrojů a vytváří nový obchodní model s názvem „Global Design Local Printing“. Například jaderná energie Shaanxi využila technologii 3D tisku k výrobě oběrů jaderných reaktorů na místní úrovni, což zabraňuje ztrátě výkonu, ke které dochází, když se tradiční procesy odlévání pohybují kolem. V sektoru Low - ETITUT ENOCIACE používá společnost HH-100 komerčních dopravních letadel společnosti Xi'an Aircraft Corporation, která snižuje logistické náklady na 30%.