科技创新

3D打印成液压元件未来的发展方向

  根据Aidro Hydraulics首席执行官Valeria Tirelli的说法,零部件制造商Aidro Hydraulics正在开发基于增材制造的新生产方法,这将彻底改变流体动力市场。她说,虽然该行业仍处于起步阶段,但潜在的好处是显而易见的,并且很快就会克服局限性。

  3D打印提供了创造新一代液压系统的可能性,超越了传统液压元件的极限。这项技术使Aidro能够生产快速样品,备件和功能产品,与传统液压元件相比,这些产品通常可将尺寸和重量减少75%。它被用于制造高压(10,000 psi)的阀块,热交换器,液压阀芯和其他组件。

  她解释说,由于内部通道的优化,该过程可以将多个部件和功能合并为一个,重新配置端口以简化连接和管道,并允许实现以前不可能做到的复杂几何形状,从而提高性能。例如,加工传统阀块通常需要的交叉钻孔通道,必须用螺堵堵塞,从而产生潜在的泄漏可能。并且在90度直角拐弯处的压降可能过大。 3D打印允许平滑,弯曲的流道路径,测试表明流动效率提高了30%至70%。 “所以我们可以用有更小的部件,但功能与更大的液压阀块相同或更好,”Tirelli说。

  虽然3D打印并不适合所有应用,但对其兴趣和接受度正在迅速增长,她继续说道。 “这对于特殊应用来说很实用,因为现在我们在增材制造方面存在一些限制,我们可以生产有限的部件。对于典型的阀块,我们可以生产样品以及小批量的,但我们不能生产10,000件。但3D打印机生产商正在开发速度更快,生产率更高的大型机器,因此功能不断提高。”

  “我认为今天我们可以说增材制造非常适合原型和特殊小批量生产,因此产量低,但在几年内,由于机器越来越大,我认为这将是传统制造的良好替代品, “ 她说。她指出,汽车制造商宝马公司目前正在通过增材制造生产数千个零件。

  Aidro采用激光功率融合技术(LPBF,DMLS或SLM),可确保高质量的金属材料和印刷部件的良好机械性能。材料主要是铝用于轻质,不锈钢用于食品工业机器,铬镍铁合金用于△特殊应用,如石油和天然气,以及海上。她说,打印小型阀块只需要几个小时。

  其他流体动力公司正在涉足该技术或依赖合同制造商。但她提醒潜在用户做足功课。有些服务供应商有多台机器可以按合同制造零件,但它们服务于所有市场,例如汽车和航空航天,但并不是液压专家。

  “看起来很简单:制作设计,将文件发送给外部公司,然后打印出来。但是在打印具有增材制造的液压阀块的情况下并不容易。因为我们必须考虑到复杂性:流量,压力,如何定位机器内的阀块,定位内部支撑的位置,以及线D打印过程专业知识的许多其他问题。因此,设计一个好的3D打印阀块并生产它并不容易,因为我们需要越来越多的内部知识,”她说。

  “当然,我们有专业的软件。但人还是主要的。有典型的3D打印优化软件,非常适合机械部件。但对于液压系统来说,并不容易,因为我们内部有压力和流体,因此在设计中需要考虑更多方面。”

  “目前,这项技术正如我所说的主要用于原型或特殊系列。但重要的是拥有这个理念。在液压和流体动力领域,人们非常保守。所以我们也开始推广这项技术,让设计师和工程师以不同的方式思考。这绝对是未来,我更乐观地认为他们会爱上这项技术。”Tirelli说。

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