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吉凯恩增材利用3D打印 将液压模块减重80%

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-06 13:30:28   来源:中关村在线  浏览次数:2544  
核心提示:吉凯恩增材业务部3D打印了液压适配器块,该适配器块经过重新设计,其重量比传统制造的同类产品轻80%。这家总部位于英国的技术集
        吉凯恩增材业务部3D打印了液压适配器块,该适配器块经过重新设计,其重量比传统制造的同类产品轻80%。这家总部位于英国的技术集团采用增材制造设计(DfAM)原理来减少材料使用量,从而减轻重量和成本,同时还改善了功能。

3D打印液压块的重量减少了80%

液压块往往具有紧凑的块状设计,并在其中有一组内部通道。内部通道控制液压系统中的油分配,使操作员能够控制重型机械,例如起重机或挖掘机的机臂。传统的制造方式先从上方和下方钻垂直孔洞,然后通过水平通道连接并在其中切入螺纹。为防止油从敞开的水平通道泄漏,还要用平头螺钉将其塞住并密封。

无论是在成本还是功能方面,这些适配器块的机械加工效率极低。钻孔和铣削的边缘会产生锐利的毛刺,这些毛刺在后期处理中很难用工具触及,导致液压系统会在运行过程中折断并诱发系统故障。另外,尖角连接点产生湍流,导致能量效率低下;而污物会积聚在未使用的水平通道中,从而缩短液压系统的使用寿命。

重新设计液压块

吉凯恩的增材业务部门重新设计,利用了3D打印的主要优势——完全的设计自由度。该项目的重量减轻了80%,从30千克降低到5.5千克而没有牺牲任何功能。新设计丢弃了大量多余的材料,并确保零件内没有孔重叠。完全省略了未使用的水平通道,因此无处可积聚灰尘。尖锐的内部角落被平滑的曲线所取代,从而大大减少了系统中的湍流。


此外,如果要对设计进行任何修改,则3D设计和3D打印流程将轻松实现这一目的。可以使用CAD软件进行快速的设计迭代,从而省略了采用新工具来改变钻孔位置的繁琐步骤。

重新设计的三维液压模块

DfAM原理不仅在生产工具或重型机械上,而且在所有行业中均有用。位于巴塞罗那的以DfAM为中心的服务提供商ADDIT·ION以前制造了3D打印的滑雪板绑定器,用于将运动员的鞋靴固定在滑雪板上。新的设计在几何上针对重量和应力分布进行了优化,从而为用户提供了竞争优势。

 
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