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吉凱恩增材利用3D打印將液壓模塊減重80% 

2020-04-06 09:59
3D打印資源庫從外媒獲悉,吉凱恩增材業(yè)務(wù)部3D打印了液壓適配器塊,該適配器塊經(jīng)過重新設(shè)計(jì),其重量比傳統(tǒng)制造的同類產(chǎn)品輕80%。這家總部位于英國的技術(shù)集團(tuán)采用增材制造設(shè)計(jì)(DfAM)原理來減少材料使用量,從而減輕重量和成本,同時還改善了功能。
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3D打印液壓塊的重量減少了80%

液壓塊往往具有緊湊的塊狀設(shè)計(jì),并在其中有一組內(nèi)部通道。內(nèi)部通道控制液壓系統(tǒng)中的油分配,使操作員能夠控制重型機(jī)械,例如起重機(jī)或挖掘機(jī)的機(jī)臂。傳統(tǒng)的制造方式先從上方和下方鉆垂直孔洞,然后通過水平通道連接并在其中切入螺紋。為防止油從敞開的水平通道泄漏,還要用平頭螺釘將其塞住并密封。
無論是在成本還是功能方面,這些適配器塊的機(jī)械加工效率極低。鉆孔和銑削的邊緣會產(chǎn)生銳利的毛刺,這些毛刺在后期處理中很難用工具觸及,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)會在運(yùn)行過程中折斷并誘發(fā)系統(tǒng)故障。另外,尖角連接點(diǎn)產(chǎn)生湍流,導(dǎo)致能量效率低下;而污物會積聚在未使用的水平通道中,從而縮短液壓系統(tǒng)的使用壽命。
重新設(shè)計(jì)液壓塊
吉凱恩的增材業(yè)務(wù)部門重新設(shè)計(jì),利用了3D打印的主要優(yōu)勢——完全的設(shè)計(jì)自由度。該項(xiàng)目的重量減輕了80%,從30千克降低到5.5千克而沒有犧牲任何功能。新設(shè)計(jì)丟棄了大量多余的材料,并確保零件內(nèi)沒有孔重疊。完全省略了未使用的水平通道,因此無處可積聚灰塵。尖銳的內(nèi)部角落被平滑的曲線所取代,從而大大減少了系統(tǒng)中的湍流。
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吉凱恩增材業(yè)務(wù)部門

此外,如果要對設(shè)計(jì)進(jìn)行任何修改,則3D設(shè)計(jì)和3D打印流程將輕松實(shí)現(xiàn)這一目的??梢允褂肅AD軟件進(jìn)行快速的設(shè)計(jì)迭代,從而省略了采用新工具來改變鉆孔位置的繁瑣步驟。
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重新設(shè)計(jì)的三維液壓模塊

DfAM原理不僅在生產(chǎn)工具或重型機(jī)械上,而且在所有行業(yè)中均有用。位于巴塞羅那的以DfAM為中心的服務(wù)提供商ADDIT·ION以前制造了3D打印的滑雪板綁定器,用于將運(yùn)動員的鞋靴固定在滑雪板上。新的設(shè)計(jì)在幾何上針對重量和應(yīng)力分布進(jìn)行了優(yōu)化,從而為用戶提供了競爭優(yōu)勢。
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