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3D打印材料

金属材料三维打印在设计中的运用


发布日期:2020-12-18 来源: 凌云3D


传统式的解决技术性一般对设计计划方案有严苛的限定。金属材料增材制造技术性能够根据三维实体模型的“规格减缩”快速制造繁杂的几何图形零件,进而为产生繁杂结构和提升设计可玩性开拓了新的方位。自主创新设计出示了一条可控制成本,保证质量和提高工作效率的增材制造途径,进而使商品设计师和领域客户能够探寻大量極限设计。

在金属材料三维打印技术性中,商品优化关键根据三种方式完成:结构优化,原材料优化和加工工艺优化。结构优化代表着根据自主创新设计,商品完成将遭受设计师的设计设计灵感和专业技能的驱动器,并寻找商品优化。原材料优化是根据产品研发来维持金属粉的优秀特性,并持续拓展各种各样粉末状原材料。提升 粉末状特性,为缓解商品净重打下基础。加工工艺优化是在具体运用中对各种各样加工工艺主要参数(比如支撑点方式,包装印刷层薄厚,相对密度和表面粗糙度)的持续优化,以出示商品质保的最后优化实际效果。结构优化是使设计师充分发挥较大 想像力,完成自主创新观念与设计方式紧密结合的最好方式。

金属材料增材制造在创新产品设计中的运用方位关键有:汽车轻量化、商品流通与热效提高、仿生技术结合。

汽车轻量化

汽车轻量化的总体目标是在给出的初始条件下,完成结构自身重量的降到最低,另外考虑一定的使用寿命和可信性规定。应用金属材料三维打印技术性生产制造的商品,在设计环节就可以获取最优化传力途径,让结构原材料充分运用使用价值,降低沉余,实际可借助下列多种多样结构方式完成商品的汽车轻量化:空心隔层/厚壁加强筋结构、镂空雕花点阵式结构、一体化结构和拓扑结构优化结构。

运用情况:无线天线支撑架关键用以联络四轴飞行器基材与无线天线构件,工作中工程项目中必须承担一定负载和无线天线构件的结构净重,除具备抗压强度规定,还需考虑基频规定以防止在应用全过程中出現共震。

传统式解决方法:传统式支撑架结构毛胚多选用锻造或板焊,制成品由机械加工加工工艺完成,为了更好地考虑制作工艺规定,结构构形会遭受较多的工艺性能限定,许多 传力途径遭受加工工艺管束而被断开或融合。结构高效率比较有限,存有一定沉余原材料。

自主创新设计计划方案:根据金属材料三维打印突显的加工工艺完成性和设计软性,融合有关结构优化技术性,测算获取商品相匹配工作状况标准下的最优化传力途径,产生高效率的拓扑结构结构计划方案,新的设计计划方案完成减脂37%,另外抗压强度回应及相频特性均考虑应用规定。

商品流通与热效提高

金属材料增材制造技术性解决了传统式机械加工成型限定,让繁杂结构的内流道商品流通从设计变成实际,另外,其“由上而下”的生产加工方法可更大限度完成随意设计,防止繁杂内流道零件产生形变、缩松、裂痕等缺点。设计工作人员可根据对零件内流道及热管理方法特点的优化设计,让流道更畅顺、热效高些。

运用情况:罩壳结构关键用于完成设备武器装备的安全防护,针对一部分热自然环境比较敏感的武器装备,其在运作情况下造成的发热量必须根据罩壳来蒸发以确保运作可信性,这规定罩壳结构可以完成积极冷却。

传统式解决方法:积极冷却的完成多选用冷却物质的导进,根据导热及热对流完成自然环境内的热交换器。冷却流道的合理布局针对排热高效率有巨大危害,传统式冷却流道必须根据机械加工及打孔加工工艺完成,单个流道多见竖直状,流道间的衔接必须根据不一样方位打孔的交叉式完成,最终根据管接头电焊焊接堵漏,流道构形受加工工艺限定很大,结构在管接头地区易因焊接无效而产生泄露。

自主创新设计计划方案:根据冷却流道的合理布局优化与剖析,能够协助零件完成更高效率的冷却,另外流道的正桥联接可提高冷却物质商品流通高效率;全部结构一体化成型,不用管接头和流道地区的二次电焊焊接,合理减少商品无效风险性。

仿生技术结合

工业生产生产制造行业中有很多零部件或机械设备的设计都是以分子生物学中获得的设计灵感,例如:潜水艇的设计是以鲸鱼身材或肌肤结构中获得的设计灵感,飞机场的飞机翼设计、抗震颠设备、发动机探测仪等也是以鹰、蜻蜒、海鸟等小动物中获得设计灵感......而在金属材料增材制造技术性中,设计师多选用多尺度及外部经济特点设计完成结构的仿生技术,其能够效仿当然结构发展趋势的方法,在降低原材料的另外,推动机构长入与结合,加快身体痊愈,现阶段在诊疗行业中的运用较为普遍。

自主创新设计计划方案:髋臼杯表层遮盖混乱多孔结构结构,与身体骨小梁结构更为贴近,大幅度减少了表面的弹性模具,变弱了骨盆的骨吸收,提升了鼻子假体与该位置的结构力学兼容性;另外,髋臼杯內部满布凹孔,有益于髋臼杯安装及骨骼细胞长入,提高机构兼容性。


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