Quines són les aplicacions de components no estructurals de la impressió 3D metàl·lica en armaris de control elèctric?

1. Sistema de refrigeració: des de la conducció passiva fins al control tèrmic actiu
El mòdul de potència, el convertidor de freqüència i altres parts importants del gabinet de control elèctric creen molta calor quan treballen. Els distans de calor de perfil d’alumini o ventiladors per a la convecció forçada són maneres habituals de desfer -se de la calor, però tenen problemes, com ara no ser molt eficients per desfer -se de la calor i prendre molta zona. Utilitzant mètodes d’optimització de topologia, la tecnologia d’impressió 3D metàl·lica pot fer estructures de gelosia biomimètica (com a estructures de gradient de bresca i en espiral) dins de les parts de dissipació de calor. Això us permet controlar les rutes de flux de calor amb molta precisió.
Cas 1: Substrat per a High - Dissipació de calor de la potència
Una empresa utilitza tecnologia SLM (fusió làser selectiva) per fer calor - dissipant els substrats fora de l'aliatge de titani. El disseny de microcanel interior talla la resistència al flux del refrigerant en un 40%. Al mateix temps, les propietats d’amortiment de l’estructura de gelosia s’estenen energia de vibració dins del substrat, que redueix la concentració d’estrès tèrmic generada per la vibració. Quan s’aplica una càrrega de 1000W, les dades experimentals revelen que la temperatura superficial del substrat baixa 15 graus en comparació amb els substrats d’alumini estàndard. El pes també baixa un 30%, cosa que augmenta considerablement la densitat de potència i l'estabilitat operativa del gabinet de control.
Escut de refrigeració per a l’inversor en el cas 2
En els inversors solars, el níquel imprès 3D de metall - Els deflectors de refrigeració basats en aliatge creen topologies complicades del canal de flux mitjançant optimització de topologia. Això fa que els inversors siguin un 25% més lleugers i augmenta la zona per dissipar la calor fins a 1,8 vegades la dels dissenys estàndard. El coeficient de radiació tèrmica augmenta un 20% després de polir la superfície. Quan l’inversor s’utilitza amb un sistema de refrigeració de líquids, pot funcionar de forma continuada i estable a 55 graus, amb una taxa de fallada del 60% més baixa.
2. Blindatge electromagnètic: passar de les coses cap amunt per fora per integrar -les per dins
La interferència electromagnètica (EMI) pot afectar parts sensibles en els armaris de control elèctric, com els PLC i els sensors. Les carcasses metàl·liques o els recobriments conductors s'utilitzen en mètodes de blindatge tradicionals, però tenen problemes per ser pesats, costosos i difícils d'adaptar a cavitats complicades. La tecnologia d'impressió 3D metàl·lica utilitza Multi - Material Composite Impressió per afegir blindatge electromagnètic a parts estructurals no -.
Cas 3: Coberta de blindatge per a una alimentació d'alimentació de commutació de freqüència alta {{1}
Una determinada empresa va fer una coberta de blindatge d’aliatges de crom de cobalt que utilitza la tecnologia SLM per a la impressió integrada. Si afegeix un 0,5% de nanopartícules de plata al material disminueix la resistivitat de la superfície a menys de 10 ω · cm, que protegeix contra la interferència electromagnètica en el rang de freqüència de 100 kHz a 1GHz. Pot absorbir més del 90% de les ones electromagnètiques entrants gràcies a la seva estructura de gelosia interna. Això fa que sigui un 50% més lleuger que els esquemes de blindatge de coure típics i no necessita cap passos addicionals de muntatge, que redueix els temps de producció en un 70%.
Cas 4: Bracket de filtres per a un armari que controla la comunicació 5G
Com que els armaris de control de l'estació base 5G tenen regles molt greus sobre la compatibilitat electromagnètica, el suport de filtre d'aliatge de tungstè imprès en 3D es fabrica amb materials de gradient. A prop de la font del senyal, s’utilitzen aliatges basats en la conductivitat High - conductivitat -, mentre que en zones que són vulnerables a la radiació, s’utilitzen els aliatges de níquel -- per reduir la força de les ones electromagnètiques. La prova revela que el suport pot mantenir la pèrdua del senyal a menys de 0,2dB i bloquejar la interferència fora de la interferència a menys de -80DBM, cosa que diuen que les especificacions 3GPP haurien de fer.
3. Connexió elèctrica: des d’una interfície estàndard fins a una integració personalitzada
Com que tots es basen en dissenys normalitzats, les connexions, els blocs de terminals i altres parts dels armaris de control elèctric tradicionals són difícils d’encaixar en espais en forma d’Odd- o quan hi hagi molts cables. Imprimint directament connectors elèctrics, la tecnologia d'impressió 3D de metall pot fer que les peces de connexió i les construccions de l'armari s'ajustin perfectament.
Cas 5: connexions de cablejat del controlador de robot amb molt d'espai
Una empresa ha produït un bloc de terminal de Titani per a controladors de robot industrial que utilitza tecnologia SLM per imprimir una matriu de pin amb una precisió de 0,3 mm. Un terminal únic pot combinar 48 canals de transmissió de senyal, que ocupen un 60% menys d’espai que els blocs de terminal típics. La seva estructura de gelosia interior pot absorbir energia de vibració i suavitzar els canvis en la resistència del contacte que es produeixen quan les connexions són fluixes. Les dades experimentals demostren que l’estabilitat de la resistència al contacte és tres vegades superior a les solucions tradicionals quan l’acceleració de la vibració és inferior a 10G.
Cas 6: Pista conductora per carregar una pila de vehicles energètics nous
Les pistes que condueixen aliatge d'alumini imprès en metall 3D generen una pel·lícula d'òxid gruixuda mitjançant el tractament d'oxidació superficial. Poden resistir la corrosió de polvorització de sal durant més de 2000 hores. Això respon a la necessitat de pistes conductives resistents i de corrosió lleugera - a les estacions de recàrrega. L’interior té una construcció reforçada per la bresca que la fa un 40% més lleuger i li dóna una força de flexió de més de 200MPa, que compleix els requisits mecànics per a la càrrega de canons que s’han de posar i treure sovint.
4. Integració funcional: passar d’una sola part a un sistema sencer
La tecnologia d’impressió 3D metàl·lica ha desglossat l’antiga manera de separar el “muntatge de processament de disseny” en la fabricació. Ara pot combinar diverses funcions, com la dissipació de calor, blindatge i connexió, en un únic component estructural no -. Això està pressionant els armaris de control elèctric per ser més "modulars i intel·ligents".
Cas 7: mòdul de refrigeració intel·ligent per a armaris de servidors als centres de dades
Una empresa específica ha fet un mòdul de dissipació de calor intel·ligent amb un aliatge basat en coure -. Ha imprès una estructura composta que combina sensors de temperatura, canonades de calor i aletes de dissipació de calor mitjançant la tecnologia SLM. Els seus microcanals integrats poden canviar el cabal del refrigerant en temps real basat en la retroalimentació del sensor, cosa que la permet gestionar la calor dinàmicament. Les proves han demostrat que aquest mòdul pot disminuir el valor de la PUE dels centres de dades per 0,15 i estalviar més de 100.000 kWh d’electricitat a l’any en comparació amb els mètodes de refrigeració estàndard.
Cas 8: una base lleugera per als armaris de control aeroespacial
El marc d’aliatge de liti de magnesi imprès de metall 3D de l’armari de control de les naus espacials és un - tercer El pes d’un marc d’alumini estàndard gràcies a l’optimització de la topologia. També té capes de blindatge electromagnètiques i canals de dissipació de calor integrats. Després de ser tractats amb xoc de làser en reforçar la seva superfície, la seva vida de fatiga arriba fins a més de 10 cicles, cosa que és prou bona per a la nau espacial que estarà en òrbita durant 15 anys.