科技創新

3D打印成液壓元件未來的發展方向

  根據Aidro Hydraulics首席執行官Valeria Tirelli的說法,零部件制造商Aidro Hydraulics正在開發基于增材制造的新生產方法,這將徹底改變流體動力市場。她說,雖然該行業仍處于起步階段,但潛在的好處是顯而易見的,并且很快就會克服局限性。

  3D打印提供了創造新一代液壓系統的可能性,超越了傳統液壓元件的極限。這項技術使Aidro能夠生產快速樣品,備件和功能產品,與傳統液壓元件相比,這些產品通常可將尺寸和重量減少75%。它被用于制造高壓(10,000 psi)的閥塊,熱交換器,液壓閥芯和其他組件。

  她解釋說,由于內部通道的優化,該過程可以將多個部件和功能合并為一個,重新配置端口以簡化連接和管道,并允許實現以前不可能做到的復雜幾何形狀,從而提高性能。例如,加工傳統閥塊通常需要的交叉鉆孔通道,必須用螺堵堵塞,從而產生潛在的泄漏可能。并且在90度直角拐彎處的壓降可能過大。 3D打印允許平滑,彎曲的流道路徑,測試表明流動效率提高了30%至70%。 “所以我們可以用有更小的部件,但功能與更大的液壓閥塊相同或更好,”Tirelli說。

  雖然3D打印并不適合所有應用,但對其興趣和接受度正在迅速增長,她繼續說道。 “這對于特殊應用來說很實用,因為現在我們在增材制造方面存在一些限制,我們可以生產有限的部件。對于典型的閥塊,我們可以生產樣品以及小批量的,但我們不能生產10,000件。但3D打印機生產商正在開發速度更快,生產率更高的大型機器,因此功能不斷提高。”

  “我認為今天我們可以說增材制造非常適合原型和特殊小批量生產,因此產量低,但在幾年內,由于機器越來越大,我認為這將是傳統制造的良好替代品, “ 她說。她指出,汽車制造商寶馬公司目前正在通過增材制造生產數千個零件。

  Aidro采用激光功率融合技術(LPBF,DMLS或SLM),可確保高質量的金屬材料和印刷部件的良好機械性能。材料主要是鋁用于輕質,不銹鋼用于食品工業機器,鉻鎳鐵合金用于△特殊應用,如石油和天然氣,以及海上。她說,打印小型閥塊只需要幾個小時。

  其他流體動力公司正在涉足該技術或依賴合同制造商。但她提醒潛在用戶做足功課。有些服務供應商有多臺機器可以按合同制造零件,但它們服務于所有市場,例如汽車和航空航天,但并不是液壓專家。

  “看起來很簡單:制作設計,將文件發送給外部公司,然后打印出來。但是在打印具有增材制造的液壓閥塊的情況下并不容易。因為我們必須考慮到復雜性:流量,壓力,如何定位機器內的閥塊,定位內部支撐的位置,以及線D打印過程專業知識的許多其他問題。因此,設計一個好的3D打印閥塊并生產它并不容易,因為我們需要越來越多的內部知識,”她說。

  “當然,我們有專業的軟件。但人還是主要的。有典型的3D打印優化軟件,非常適合機械部件。但對于液壓系統來說,并不容易,因為我們內部有壓力和流體,因此在設計中需要考慮更多方面。”

  “目前,這項技術正如我所說的主要用于原型或特殊系列。但重要的是擁有這個理念。在液壓和流體動力領域,人們非常保守。所以我們也開始推廣這項技術,讓設計師和工程師以不同的方式思考。這絕對是未來,我更樂觀地認為他們會愛上這項技術。”Tirelli說。

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