Millist potentsiaali pakub lisandite tootmine eritellimusel valmistatud-keerulise-kujuga kuumutusplaatide jaoks?

Trükitud on kompromiss masinaga optimeeritud
Keeruliste sisemiste jahutusvedeliku kanalitega kütteplaat valmistatakse sageli paljude sirgete aukude puurimise ja täitmisega, et luua siksakiline tee, mis on pigem kompromiss kui optimeerimine. Lisandite valmistamisel on võimalik teha plaat siledate, kõverate kanalitega, mis järgivad täpsemalt soojusvoo mustreid, nagu elundi arterid, mitte jäik puuritud võrk.

See samm peegeldab olulist muutust termiliste tööriistade mõtlemises, kuna soojusdisaini eesmärgi saavutamiseks kasutatakse tootmismeetodeid, mitte ei muuda geomeetriat vastavalt tootmispiirangutele.

Lisandite tootmine kui termilise disaini vabaduse soodustaja
Kohandatud kuumutusplaadi tehnika lisandite valmistamisel põhineb sageli selektiivsel lasersulatamisel (SLM) või suunatud energiasadestamisel (DED). Lisandite tootmine valmistab metallkomponente kiht-kihi haaval pulbrist või traadi lähteainest. Võimalik on töödelda selliseid materjale nagu alumiiniumisulamid ja tööriistaterased keeruka sisegeomeetriaga täielikult tihedateks struktuurideks.

Selles kontekstis saab kuumutusplaate konstrueerida:

Kütteelemendi konformsed kanalid järgivad keerulisi pinnavorme

Termilise gradiendiga-joonitud kumerad sisejahutuskanalid

Integreeritud andurikanalid sisseehitatud temperatuuri mõõtmiseks;

Sisemised struktuurid on optimeeritud kaalu vähendamiseks võre või topoloogia abil

Selle tulemuseks on plaat, mis ei ole enam termiliselt piiratud sirgjoonelise freesimise piirangutega.

Mõelge plaadile, kus küttekeha on valatud nii, et see sobiks ümber keerulise 3D-õõnsuse nagu kinnas, rakendades soojust täpselt seal, kus seda vajatakse, ja hoides soojusmassi minimaalsena.

Geomeetria juhtimine soojusliku jõudluse parandamiseks
Lisatootmine võimaldab kohandada sisekanaleid soojusvajadusega piirkondadega, tagades ühtlasema temperatuurijaotuse plaadi pinnal. Traditsiooniliselt puuritud konstruktsioonide puhul tavapäraseid termilisi surnud tsoone saab oluliselt minimeerida.

Peamised mõjud jõudlusele on järgmised:

Soojusallikate optimeeritud paigutus lühema{0}}kütteperioodi jaoks

Vähendatud jahutusaeg konformsete vedelikukanalite tõttu

Parem pinnatemperatuuri homogeensus ülitäpsete protsesside jaoks

Väiksem kogumass sisemiste võre tugevdavate struktuuridega

Need edusammud mõjutavad koheselt tsükliaega ja energiasäästu termovormimisel, komposiitpressimisel ja täppisvormimisel.

Praegune kasutuselevõtt ja piirangud tööstuses
Metallilisandite tootmine (SLM) on arenenud nii kaugele, et see on võimeline tootma täielikult tihedaid funktsionaalseid komponente. Kuid siiski on mõned praktilised piirangud:

Jääkpinge leevendamiseks on vaja ehitusjärgset-kuumtöötlust

Tihenduspinnad ja vedeliku läbipääsud nõuavad sageli pinnaviimistlust

Tootmiskulud on endiselt suuremad kui lihtsate kujunduste tavaline töötlemine.

Vaatamata nendele piirangutele kasutatakse prototüüpplaatide ja väikesemahuliste tootmisseadmete ehitamiseks lisatehnoloogiaid. "Võimalus teha geomeetrilisi kujundeid, mida te ei saa puurida ega freesida, on arenenud soojussüsteemide kasutuselevõtu peamine tegur.

Mõju projekteerimise ja inseneri töövoogudele
Lisatootmine muudab plaadi disaini -tootmispõhiselt protsessilt simulatsioonipõhiseks{1}}. Digitaalses ruumis saate sisemise kanali kuju enne selle väljatrükkimist väga kiiresti itereerida. Seega saab võtmetähtsusega lõplike elementide termiline analüüs.

See võimaldab:

Termoprofiilide kiire prototüüpimine

Tootmiseelne kütte ja jahutuse tasakaalu optimeerimine-

Multifunktsionaalsete omaduste integreerimine üheks prinditud komponendiks

Tulemuseks on soojustehnika ja mehaanilise disaini tihedam integreerimine.

Abstraktne
Lisatootmine avab soojendusplaatide projekteerimisel uue vabaduse mõõtme, andes võimaluse soojuslikku jõudlust täpselt kohandada ning võimaldab luua keerulisi sisegeomeetriaid, mida tavapärasel töötlusel pole võimalik teha.

Trükitehnoloogia arenedes liiguvad termotööriistad üha enam digitaalselt kujundatud, funktsionaalselt{0}}optimeeritud komponentide poole. Tõepoolest, töötlemisoskus pole ainus asi, mis määrab kuumutusplaatide tuleviku. Additiivsed tootmisprotsessid võimaldavad enneolematu täpsusega kujundada soojussüsteeme.