Vilka är de icke strukturella komponentapplikationerna för metall 3D -utskrift i elektriska kontrollskåp?

1. Kylsystem: Från passiv ledning till aktiv termisk kontroll
Kraftmodulen, frekvensomvandlaren och andra viktiga delar i det elektriska kontrollskåpet skapar mycket värme när de arbetar. Aluminiumprofil kylflänsar eller fläktar för tvingad konvektion är vanliga sätt att bli av med värme, men de har problem inklusive att inte vara särskilt effektiva på att bli av med värme och ta mycket område. Med hjälp av topologioptimeringsmetoder kan metall 3D -tryckteknologi göra biomimetiska gitterstrukturer (sådana honungskaka och spiralgradientstrukturer) inuti värmeavledningsdelar. Detta låter dig styra värmeflödesvägarna mycket exakt.
Fall 1: Substrat för högt - Power Inverter Heat Dissipation
Ett företag använder SLM (Selective Laser Melting) -teknologi för att göra värme - som sprider substrat från titanlegering. Den inre mikrokanaldesignen minskar kylvätskans flödesmotstånd med 40%. Samtidigt sprider gitterstrukturens dämpande egenskaper vibrationsenergi inuti underlaget, vilket sänker den termiska spänningskoncentrationen som genereras genom vibrationer. När en belastning på 1000W appliceras avslöjar experimentella data att yttemperaturen för substratet sjunker med 15 grader jämfört med standardaluminiumsubstrat. Vikten sjunker också med 30%, vilket i hög grad ökar kraftdensiteten och den driftstabiliteten hos kontrollskåpet.
Kylsköld för inverteraren i fall 2
I solinvandrar skapar metall 3D -tryckt nickel - baserade legeringskylningsavböjare komplicerade flödeskanal topologier genom topologioptimering. Detta gör inverterarna 25% lättare och ökar området för att sprida värme till 1,8 gånger det för standardkonstruktioner. Den termiska strålningskoefficienten ökar med 20% efter polering av ytan. När växelriktaren används med ett flytande kylsystem kan det köras kontinuerligt och stabilt på 55 grader, med en 60% lägre felfrekvens.
2. Elektromagnetisk skärmning: gå från att packa upp saker på utsidan för att integrera dem på insidan
Elektromagnetisk störning (EMI) kan påverka känsliga delar i elektriska kontrollskåp, som PLC och sensorer. Metallhöljen eller ledande beläggningar används i traditionella skyddsmetoder, men de har problem som att vara tunga, dyra och svåra att passa in i komplicerade hålrum. Metall 3D -tryckteknik använder multi - Materialkomposittryck för att lägga till elektromagnetisk skärmning till icke - strukturella delar.
Fall 3: Skyddsskydd för en hög - Frekvensomkoppling av strömförsörjning
Ett visst företag gjorde ett koboltkromlegeringsskyddsskydd som använder SLM -teknik för integrerad tryckning. Att tillsätta 0,5% silver -nanopartiklar till materialet sänker ytresistiviteten mot mindre än 10 Ω · cm, vilket skyddar mot elektromagnetisk störning i frekvensområdet 100 kHz till 1 GHz. Den kan absorbera mer än 90% av inkommande elektromagnetiska vågor tack vare dess inre gitterstruktur. Detta gör det 50% lättare än typiska kopparfolieskyddssystem, och det behöver inte några extra monteringssteg, vilket minskar produktionstiderna med 70%.
Fall 4: Filterfästet för ett skåp som styr 5G -kommunikation
Eftersom 5G basstationskontrollskåp har mycket allvarliga regler för elektromagnetisk kompatibilitet, tillverkas metallen 3D -tryckt volframlegeringsfilterfäste med gradientmaterial. Nära signalkällan används hög - Konduktivitetskoppar - baserade legeringar, medan i områden som är sårbara för strålning, hög - permeabilitet järn - nickellegeringar används för att minska styrkan hos elektromagnetiska waves. Testet avslöjar att konsolen kan hålla signalförlusten till mindre än 0,2dB och blockera utanför störningar till mindre än -80dbm, vilket är vad 3GPP -specifikationer säger att det borde göra.
3. Elektrisk anslutning: Från ett standardgränssnitt till en anpassad integration
Eftersom de alla är baserade på standardiserade mönster, är anslutningarna, terminalblocken och andra delar av traditionella elektriska kontrollskåp svåra att passa in i udda - formade utrymmen eller när det finns många ledningar. Genom att direkt skriva ut elektriska kontakter kan metall 3D -tryckteknologi göra att anslutande delar och skåpkonstruktioner passar perfekt ihop.
Fall 5: Robotkontroller Kopplingsförbindelser med mycket utrymme
Ett företag har producerat ett titanlegeringsterminalblock för industriella robotkontroller som använder SLM -teknik för att skriva ut en PIN -grupp med en noggrannhet på 0,3 mm. En enda terminal kan kombinera 48 signalöverföringskanaler, som tar 60% mindre utrymme än typiska terminalblock. Dess inre gitterstruktur kan suga upp vibrationsenergi och jämna ut förändringar i kontaktmotstånd som inträffar när anslutningar är slappa. Experimentella data visar att stabiliteten i kontaktmotståndet är tre gånger högre än traditionella lösningar när vibrationsaccelerationen är mindre än 10 g.
Fall 6: Ledande spår för laddningshög för nya energifordon
Metall 3D -tryckt aluminiumlegeringsledande spår genererar en tjock oxidfilm genom ytoxidationsbehandling. De kan motstå saltspraykorrosion i mer än 2000 timmar. Detta svarar på behovet av lätt och korrosion - resistenta ledande spår i laddningsstationer. Insidan har en bikakarmerad konstruktion som gör den 40% lättare och ger den en böjstyrka på mer än 200MPa, vilket uppfyller de mekaniska kraven för laddningsvapen som behöver läggas in och tas ut ofta.
4. Funktionell integration: gå från en enda del till ett helt system
Metal 3D -tryckteknik har brutit ner det gamla sättet att separera "designbehandlingsmontering" vid tillverkning. Det kan nu kombinera flera funktioner, som värmeavledning, skärmning och anslutning, till en enda icke - strukturell komponent. Detta driver elektriska kontrollskåp för att bli mer "modulära och intelligenta."
Fall 7: Smart kylningsmodul för serverskåp i datacenter
Ett specifikt företag har gjort en intelligent värmeavledningsmodul av en koppar - baserad legering. Den har tryckt en sammansatt struktur som kombinerar temperatursensorer, värmeledningar och värmespridningsfenor med SLM -teknik. Dess inbyggda mikrokanaler kan ändra flödeshastigheten för kylvätskan i realtid baserat på sensoråterkoppling, vilket låter den hantera värme dynamiskt. Tester har visat att denna modul kan sänka PUE -värdet för datacentra med 0,15 och spara mer än 100 000 kWh el per år jämfört med standardkylningsmetoder.
Fall 8: En lätt grund för skåp för flyg- och rymdkontroll
Den metall 3D -tryckta magnesium litiumlegeringsramen i rymdskeppskontrollskåpet är en - tredje vikten av en standard aluminiumram tack vare optimering av topologin. Den har också elektromagnetiska skärmskikt och värmespridningskanaler inbyggda. Efter att ha behandlats med laserchock som förstärks på ytan, går trötthetslivet upp till mer än 10 cykler, vilket är tillräckligt bra för rymdskepp som kommer att vara i bana i 15 år.