מהם היישומים הרכיבים הלא מבניים של הדפסת תלת מימד מתכת בארונות בקרה חשמלית?

1. מערכת קירור: מהולכה פסיבית לשליטה תרמית פעילה
מודול הכוח, ממיר התדרים וחלקים חשובים אחרים בארון הבקרה החשמלית יוצרים חום רב כאשר הם עובדים. כיורי חום או מאווררים של פרופיל אלומיניום להסעה כפויה הם דרכים נפוצות להיפטר מהחום, אך יש להם בעיות כולל לא יעילות במיוחד להיפטר מהחום ולתפוס שטח רב. בשיטות אופטימיזציה של טופולוגיה, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכתית יכולה ליצור מבני סריג ביומימטי (מבני דבש ומבני שיפוע ספירליים כאלה) בתוך חלקי פיזור החום. זה מאפשר לך לשלוט בנתיבי זרימת החום בצורה מדויקת מאוד.
מקרה 1: מצע עבור פיזור חום מהפך גבוה -
חברה אחת מעסיקה טכנולוגיית SLM (סלקטיבית לייזר נמס) כדי להפוך חום - פיזור מצעים מסגסוגת טיטניום. העיצוב המיקרו -ערוצי הפנימי חותך את התנגדות הזרימה של נוזל הקירור ב- 40%. במקביל, תכונות ההרטה של ​​מבנה הסריג מפזרות את אנרגיית הרטט בתוך המצע, מה שמוריד את ריכוז הלחץ התרמי הנוצר על ידי רטט. כאשר מיושם עומס של 1000 וואט, נתונים ניסויים חושפים כי טמפרטורת השטח של המצע יורדת ב -15 מעלות בהשוואה למצעי אלומיניום סטנדרטיים. המשקל יורד גם ב -30%, מה שמגדיל מאוד את צפיפות הכוח ואת היציבות התפעולית של ארון הבקרה.
מגן קירור למהפך במקרה 2
בממירים סולאריים, מתכת תלת מימד מודפס ניקל - מסטימי קירור סגסוגת מבוסס, יוצרים טופולוגיות ערוץ זרימה מסובכות על ידי אופטימיזציה של טופולוגיה. זה הופך את הממירים ללהקה של 25% ומגדיל את השטח לפזרות חום עד פי 1.8 מזה של עיצובים סטנדרטיים. מקדם הקרינה התרמית עולה ב -20% לאחר ליטוש פני השטח. כאשר משתמשים במהפך עם מערכת קירור נוזלים, הוא יכול לרוץ ברציפות ויציבות של 55 מעלות, עם שיעור כישלון נמוך יותר של 60%.
2. מיגון אלקטרומגנטי: מעבר לעטיפת דברים מבחוץ לשילובם מבפנים
הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) יכולות להשפיע על חלקים רגישים בארונות בקרה חשמליים, כמו PLCs וחיישנים. מארזי מתכת או ציפויים מוליכים משמשים בשיטות מיגון מסורתיות, אך יש להם בעיות כאלה להיות כבדות, יקרות וקשות להתאים בחללים מורכבים. טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכת משתמשת במולטי - הדפסת חומרים מורכבת כדי להוסיף מיגון אלקטרומגנטי לחלקים מבניים שאינם {}}}.
מקרה 3: כיסוי מגן עבור אספקת חשמל גבוהה - מיתוג תדרים
חברה מסוימת ביצעה כיסוי מגן על סגסוגת כרום של קובלט המשתמש בטכנולוגיית SLM להדפסה משולבת. הוספת ננו -חלקיקים מכסף של 0.5% לחומר מורידה את ההתנגדות לפני השטח לפחות מ- 10 Ω · ס"מ, המגנה מפני הפרעות אלקטרומגנטיות בטווח התדרים של 100kHz ל- 1GHz. זה יכול לספוג יותר מ- 90% מהגלים האלקטרומגנטיים הנכנסים בזכות מבנה הסריג הפנימי שלו. זה הופך אותו ליותר קל יותר מתוכניות מיגון נייר נחושת טיפוסיות, והוא אינו זקוק לשלבי הרכבה נוספים, אשר חותכים את זמני הייצור ב -70%.
מקרה 4: סוגר סינון לארון השולט בתקשורת 5G
מכיוון שארונות הבקרה של תחנת בסיס 5G יש כללים חמורים מאוד על תאימות אלקטרומגנטית, תושבת מסנן סגסוגת טונגסטן מודפסת מתכתית תלת -ממדית מיוצרת עם חומרי שיפוע. בסמוך למקור האות, נעשה שימוש בסגסוגות מבוססות- מוליכות - סגסוגות מבוססות, ואילו באזורים הפגיעים לקרינה, סגסוגות ניקל גבוהות {}}} חדירות - ניקל משמשים להפחתת חוזק הגלים האלקטרומגנטיים. הבדיקה מגלה כי הסוגר יכול לשמור על אובדן האות בפחות מ- 0.2dB ולחסום הפרעות חיצוניות לפחות מ- 80dBm, וזה מה שמפרטי 3GPP אומרים שהיא צריכה לעשות.
3. חיבור חשמלי: מממשק סטנדרטי לשילוב בהתאמה אישית
מכיוון שכולם מבוססים על עיצובים סטנדרטיים, החיבורים, חסימות הטרמינל וחלקים אחרים של ארונות בקרה חשמליים מסורתיים קשה להתאים לחללים מעוצבים {}}} או כשיש הרבה חוטים. על ידי הדפסה ישירה של מחברים חשמליים, טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכתית עשויה לגרום לחלקים ומבני ארונות חיבור להתאים יחד בצורה מושלמת.
מקרה 5: בקרי רובוט חיבורי חיווט עם הרבה מקום
חברה הניבה בלוק מסוף סגסוגת טיטניום לבקרי רובוט תעשייתיים המעסיקים טכנולוגיית SLM להדפסת מערך סיכות ברמת דיוק של 0.3 מ"מ. מסוף יחיד יכול לשלב 48 ערוצי העברת אות, הגובשים 60% פחות מקום מאשר בלוקים מסוף טיפוסיים. מבנה הסריג הפנימי שלו יכול לספוג את אנרגיית הרטט ולהחליק שינויים בהתנגדות המגע המתרחשים כאשר החיבורים הם רפויים. נתונים ניסויים מדגימים כי היציבות של התנגדות למגע גבוהה פי שלושה מהפתרונות המסורתיים כאשר תאוצה הרטט פחות מ- 10 גרם.
מקרה 6: מסלול מוליך לערימת טעינה לרכבי אנרגיה חדשים
מסלולי מוליך סגסוגת אלומיניום מודפסת תלת מימדית מתכתית מייצרים סרט תחמוצת עבה באמצעות טיפול בחמצון פני השטח. הם יכולים לעמוד בפני קורוזיה של ריסוס מלח במשך יותר מ -2000 שעות. זה בתשובה לצורך במשקל קל וקורוזיה - רצועות מוליכות עמידים בתחנות טעינה. בחלק הפנימי יש בנייה מחוזקת של חלת דבש שהופכת אותה לקלה יותר של 40% ומעניקה לו חוזק כיפוף של יותר מ -200MPA, העומד בדרישות המכניות לטעינה של תותחים שצריך להכניס ולהוציא אותם לעיתים קרובות.
4. שילוב פונקציונלי: מעבר מחלק יחיד למערכת שלמה
טכנולוגיית הדפסת תלת מימד מתכתית פירקה את הדרך הישנה להפריד בין "הרכבה לעיבוד עיצוב" בייצור. כעת הוא יכול לשלב מספר פונקציות, כמו פיזור חום, מיגון וחיבור, לרכיב מבני יחיד שאינו -. זה דוחף את ארונות הבקרה החשמליים להיות "מודולריים ואינטליגנטים" יותר.
מקרה 7: מודול קירור חכם לארונות שרתים במרכזי נתונים
חברה ספציפית עשתה מודול פיזור חום אינטליגנטי מתוך סגסוגת נחושת {}}}. היא הדפיסה מבנה מורכב המשלב חיישני טמפרטורה, צינורות חום וסנפירי פיזור חום בטכנולוגיית SLM. ערוצי המיקרו המובנים שלו עשויים לשנות את קצב הזרימה של נוזל הקירור בזמן אמת על בסיס משוב על חיישנים, המאפשר לו לנהל חום באופן דינמי. בדיקות הראו כי מודול זה יכול להוריד את ערך ה- PUE של מרכזי נתונים ב- 0.15 ולחסוך יותר מ- 100,000 קוט"ש חשמל בשנה בהשוואה לשיטות קירור סטנדרטיות.
מקרה 8: בסיס קל משקל לארונות בקרת תעופה וחלל
מסגרת סגסוגת המגנזיום המודפסת בתלת מימד המודפסת של ארון הבקרה של החללית היא אחת - השלישית המשקל של מסגרת אלומיניום סטנדרטית בזכות אופטימיזציה של טופולוגיה. יש לו גם שכבות מיגון אלקטרומגנטיות ותעלות פיזור חום המובנות. לאחר שטופלו בהלם לייזר המתחזקת על פני השטח, חיי העייפות שלה עולים ליותר מ -10 מחזורים, וזה מספיק טוב לחלליות שיהיו במסלול במשך 15 שנה.