Care sunt aplicațiile de componente non -structurale ale imprimării metalice 3D în dulapurile de control electric?

1. Sistem de răcire: de la conducere pasivă la control termic activ
Modulul de alimentare, convertorul de frecvență și alte părți importante din dulapul de control electric creează multă căldură atunci când lucrează. Profilul de aluminiu sau ventilatoarele pentru convecția forțată sunt modalități comune de a scăpa de căldură, dar au probleme, inclusiv faptul că nu sunt foarte eficienți pentru a scăpa de căldură și a prelua multă zonă. Folosind metode de optimizare a topologiei, tehnologia de imprimare metalică 3D poate face structuri biomimetice de rețea (astfel de structuri de fagure și gradient în spirală) în interiorul părților de disipare a căldurii. Acest lucru vă permite să controlați foarte precis rutele de căldură.
Cazul 1: Substrat pentru HIGH - disiparea căldurii invertorului de putere
O companie folosește tehnologia SLM (topirea laserului selectiv) pentru a face căldură - disiparea substraturilor din aliaj de titan. Designul microcanalului interior taie rezistența la flux a lichidului de răcire cu 40%. În același timp, proprietățile de amortizare ale structurii de zăpadă au răspândit energia de vibrație în interiorul substratului, ceea ce scade concentrația de tensiune termică generată de vibrații. Când se aplică o sarcină de 1000W, datele experimentale relevă că temperatura de suprafață a substratului scade cu 15 grade în comparație cu substraturile standard de aluminiu. De asemenea, greutatea scade cu 30%, ceea ce crește considerabil densitatea puterii și stabilitatea operațională a cabinetului de control.
Scut de răcire pentru invertor în cazul 2
În invertoarele solare, nichelul tipărit metal 3D - Deflectoarele de răcire bazate pe aliaj creează topologii de canale de flux complicate prin optimizarea topologiei. Acest lucru face ca invertoarele cu 25% mai ușoare și crește suprafața pentru disiparea căldurii de 1,8 ori mai mare decât cea a proiectelor standard. Coeficientul de radiații termice crește cu 20% după lustruirea suprafeței. Când invertorul este utilizat cu un sistem de răcire lichid, acesta poate rula continuu și stabil la 55 de grade, cu o rată de eșec mai mică cu 60%.
2. Shielding electromagnetic: plecarea de la înfășurarea lucrurilor la exterior până la integrarea lor în interior
Interferența electromagnetică (EMI) poate afecta părțile sensibile în dulapurile de control electric, cum ar fi PLC -urile și senzorii. Carcasele metalice sau acoperirile conductoare sunt utilizate în metodele tradiționale de protecție, dar au probleme, astfel încât sunt grele, scumpe și greu de încadrat în cavități complicate. Tehnologia de imprimare metalică 3D utilizează imprimarea compusă multi - pentru a adăuga ecranare electromagnetică la piese structurale non -.
Cazul 3: capac de protecție pentru o sursă de alimentare cu frecvență ridicată -
O anumită companie a realizat o acoperire de protecție a aliajului de crom de cobalt care folosește tehnologia SLM pentru imprimare integrată. Adăugarea nanoparticulelor de argint de 0,5% la material scade rezistivitatea suprafeței la mai puțin de 10 Ω · cm, ceea ce protejează împotriva interferenței electromagnetice în intervalul de frecvență de 100 kHz la 1GHz. Poate absorbi mai mult de 90% din undele electromagnetice primite datorită structurii sale interne de rețea. Acest lucru îl face cu 50% mai ușor decât schemele tipice de protecție a foliei de cupru și nu are nevoie de pași de asamblare suplimentari, ceea ce reduce timpul de producție cu 70%.
Cazul 4: Suport de filtrare pentru un dulap care controlează comunicarea 5G
Deoarece dulapurile de control al stației de bază 5G au reguli foarte severe privind compatibilitatea electromagnetică, suportul de filtrare din aliaj de tungsten tipărit 3D din metal este realizat cu materiale cu gradient. În apropierea sursei de semnal, sunt utilizate aliaje bazate pe cupru {-} --, în timp ce în zone care sunt vulnerabile la radiații, - permeabilitate fier - aliaje de nichel sunt utilizate pentru a reduce rezistența undelor electromagnetice. Testul dezvăluie că paranteza poate menține pierderea semnalului la mai puțin de 0,2DB și poate bloca interferențele exterioare la mai puțin de -80dBM, ceea ce spun specificațiile 3GPP că ar trebui să facă.
3. Conexiune electrică: de la o interfață standard la o integrare personalizată
Deoarece toate se bazează pe modele standardizate, conexiunile, blocurile terminale și alte părți ale dulapurilor tradiționale de control electric sunt greu de încadrat în spații în formă ciudată - sau când există o mulțime de fire. Prin imprimarea directă a conectorilor electrici, tehnologia de imprimare metalică 3D poate face ca piesele de conectare și construcțiile de dulapuri să se potrivească perfect.
Cazul 5: Conexiuni de cablare a controlerului robotului cu mult spațiu
O companie a produs un bloc de terminal din aliaj de titan pentru controlerele de robot industrial care folosește tehnologie SLM pentru a imprima un tablou cu o precizie de 0,3 mm. Un singur terminal poate combina 48 de canale de transmisie a semnalului, ceea ce ocupă 60% mai puțin spațiu decât blocurile terminale tipice. Structura sa interioară de rețea poate înmuia energia de vibrație și poate reduce modificările rezistenței la contact care se întâmplă atunci când conexiunile sunt slabe. Datele experimentale demonstrează că stabilitatea rezistenței la contact este de trei ori mai mare decât soluțiile tradiționale atunci când accelerația vibrațiilor este mai mică de 10g.
Cazul 6: pistă conductoare pentru încărcarea grămadă pentru vehicule cu energie noi
Metal 3D din aluminiu imprimat din aluminiu, care efectuează piesele generate de o peliculă de oxid groasă prin tratamentul de oxidare a suprafeței. Acestea pot rezista la coroziunea prin pulverizare a sării mai mult de 2000 de ore. Acest lucru este ca răspuns la nevoia de piese ușoare și coroziune {- trasee conductoare rezistente în stațiile de încărcare. În interior are o construcție consolidată de fagure care o face cu 40% mai ușoară și îi conferă o rezistență de îndoire de peste 200MPa, care îndeplinește cerințele mecanice pentru încărcarea armelor care trebuie introduse și scoase des.
4. Integrare funcțională: Trecerea de la o singură parte la un sistem întreg
Tehnologia de imprimare metalică 3D a descompus vechiul mod de a separa „ansamblul de procesare a proiectării” în fabricație. Acum poate combina mai multe funcții, cum ar fi disiparea căldurii, ecranarea și conexiunea, într -o singură componentă structurală non -. Aceasta împinge dulapurile de control electric pentru a deveni mai „modulare și inteligente”.
Cazul 7: Modul de răcire inteligent pentru dulapurile de server în centrele de date
O companie specifică a făcut un modul inteligent de disipare a căldurii dintr -un aliaj bazat pe cupru -. A imprimat o structură compozită care combină senzori de temperatură, conducte de căldură și aripioare de disipare a căldurii folosind tehnologia SLM. Microcanalele sale încorporate pot modifica debitul lichidului de răcire în timp real pe baza feedback -ului senzorului, ceea ce îl permite să gestioneze căldura dinamic. Testele au arătat că acest modul poate scădea valoarea PUE a centrelor de date cu 0,15 și poate economisi mai mult de 100.000 kWh de energie electrică pe an, comparativ cu metodele de răcire standard.
Cazul 8: O fundație ușoară pentru dulapurile de control aerospațial
Cadrul de aliaj de litiu de magneziu imprimat metalic 3D al dulapului de control al navei spațiale este unul - a treia greutate a unui cadru standard de aluminiu datorită optimizării topologiei. De asemenea, are straturi electromagnetice de ecranare și canale de disipare a căldurii încorporate. După ce a fost tratat cu întărirea șocului cu laser pe suprafața sa, viața de oboseală se ridică la mai mult de 10 cicluri, ceea ce este suficient de bun pentru navele spațiale care vor fi pe orbită timp de 15 ani.