Kokį potencialą turi priedų gamyba pagal užsakymą -pagamintos, sudėtingos-formos kaitinamoms plokštėms?

Atspausdintas kompromisinis mechaninis optimizavimas
Šildymo plokštė su sudėtingais vidaus aušinimo kanalais dažnai gaminama išgręžiant ir užpildant daug tiesių skylių, kad būtų sukurtas zigzaginis kelias, o tai yra daugiau kompromisas nei optimizavimas. Priedų gamyba gali padaryti plokštelę su lygiais, lenktais kanalais, kurie tiksliau seka šilumos srauto modelius, kaip organo arterijos, o ne standus išgręžtas tinklas.

Šis žingsnis atspindi reikšmingą terminų apdorojimo būdo pasikeitimą, nes naudojami gamybos metodai, kad atitiktų šiluminio projektavimo tikslą, o ne geometrijos keitimas, kad atitiktų gamybos apribojimus.

Priedų gamyba kaip šilumos projektavimo laisvės palengvinimo priemonė
Individualiai pritaikyta kaitinimo plokščių technologija priedų gamyboje dažnai grindžiama selektyviu lazeriniu lydymu (SLM) arba nukreiptu energijos nusodinimu (DED). Priedų gamyba gamina metalinius komponentus sluoksnis po sluoksnio iš miltelių arba vielos žaliavos. Galima apdirbti tokias medžiagas kaip aliuminio lydiniai ir įrankių plienas į visiškai tankias sudėtingos vidinės geometrijos struktūras.

Šiame kontekste šildymo plokštės gali būti pagamintos naudojant:

Šildymo elemento konforminiai kanalai, atitinkantys sudėtingas paviršiaus formas

Šiluminio gradiento{0}}išlyginti, išlenkti vidaus aušinimo kanalai

Integruoti jutiklių kanalai įterptiesiems temperatūros matavimams;

Vidinės struktūros optimizuotos svorio mažinimui naudojant groteles arba topologiją

Taip gaunama plokštelė, kurios termiškai neberiboja tiesios linijos frezavimo apribojimai.

Pagalvokite apie plokštelę, kurioje šildytuvas yra suformuotas taip, kad tilptų aplink sudėtingą 3D ertmę kaip pirštinė, šilumą skleidžiant tiksliai ten, kur reikia, ir sumažinant šiluminę masę iki minimumo.

Geometrijos valdymas, siekiant pagerinti šilumines savybes
Papildoma gamyba leidžia pritaikyti vidinius kanalus prie šilumos poreikio sritims, užtikrinant tolygesnį temperatūros pasiskirstymą ant plokštelės paviršiaus. Tradiciškai gręžtose konstrukcijose įprastas šiluminės negyvos zonos gali būti žymiai sumažintos.

Pagrindinis poveikis našumui yra:

Optimizuotas šilumos šaltinių išdėstymas trumpesniam{0}}kaitinimo laikotarpiui

Sutrumpintas aušinimo laikas konforminiais skysčio kanalais

Geresnis paviršiaus temperatūros homogeniškumas didelio tikslumo procesams

Mažesnė bendra masė su vidinėmis grotelėmis sutvirtinančiomis konstrukcijomis

Šios pažangos iš karto paveikia ciklo laiką ir energijos taupymą termoformuojant, presuojant kompozitus ir tiksliai formuojant.

Dabartinis priėmimas ir apribojimai pramonėje
Metalo priedų gamyba (SLM) pažengė tiek, kad ji gali gaminti visiškai tankius funkcinius komponentus. Tačiau vis dar yra keletas praktinių apribojimų:

Norint sumažinti liekamąjį stresą, reikalingas terminis apdorojimas po-pastatymo

Sandarinimo paviršiams ir skysčių kanalams dažnai reikia paviršiaus apdailos

Gamybos sąnaudos vis dar yra didesnės nei paprastos konstrukcijos apdirbimas.

Nepaisant šių apribojimų, priedų technologijos naudojamos gaminant plokščių prototipus ir mažos apimties gamybos įrangą. „Galimybė sukurti geometrines formas, kurių negalite gręžti ar frezuoti, yra pagrindinis veiksnys, skatinantis pritaikymą pažangiose šiluminėse sistemose.

Poveikis projektavimo ir inžinerijos darbo eigai
Papildoma gamyba keičia plokštelės dizainą iš gamybos{0}}pagrįsto proceso į modeliavimo{1}}procesą. Skaitmeninėje erdvėje galite labai greitai pakartoti vidinio kanalo formą prieš ją spausdindami. Taigi šiluminė baigtinių elementų analizė tampa pagrindine.

Tai leidžia:

Greitas šiluminių profilių prototipų kūrimas

Priešgamybinis šildymo ir vėsinimo balanso optimizavimas

Daugiafunkcinių savybių integravimas į vieną spausdintą komponentą

Rezultatas yra glaudesnė šilumos inžinerijos ir mechaninio projektavimo integracija.

Abstraktus
Papildoma gamyba atveria naują šildymo plokščių dizaino laisvės dimensiją, suteikia galimybę tiksliai pritaikyti šilumines charakteristikas ir leidžia sukurti sudėtingas vidines geometrijas, kurių neįmanoma apdirbant įprastu būdu.

Tobulėjant spausdinimo technologijoms, terminiai įrankiai vis labiau pereina prie skaitmeniniu būdu sukurtų, funkcijoms{0}}optimizuotų komponentų. Iš tiesų, apdirbimo įgūdžiai nėra vienintelis dalykas, lemiantis šildymo plokščių ateitį. Papildomi gamybos procesai leidžia formuoti šilumines sistemas precedento neturinčiu tikslumu.