Hvernig á að stjórna veggþykkt þegar þrívíddarprentun EV mótorhúsa í málmi?

Sýni koma oft aftur með ójöfnum veggjum. Hitinn dreifist ekki jafnt, samsetningarmálin svífa og þyngdarmarkið er sleppt. Þessi mál rekja venjulega aftur til lélegrar stjórn ámálm 3D prentun veggþykkt. Þessi grein fjallar um hvernig á að hanna, prenta og athuga veggþykkt svo EV mótorhús uppfylli bæði afköst og framleiðslukröfur.

Veggþykkt hefur áhrif á fjögur lykilsvæði:

Hitaleiðni – ójafnir veggir skapa heita bletti og draga úr kælingu.

Þyngd – léttari hlífar hjálpa til við svið; 10% lækkun á þyngd ökutækis bætir venjulega orkunýtingu um 6–8%.

Styrkur og stífleiki - húsið verður að takast á við tog og vernda innri hluta.

Innsiglun og samsetning – stöðug þykkt heldur uppsetningarflötum og þéttingarflötum í þolmörkum.

Eftir því sem fleiri rafbílaáætlanir samþykkja aukna framleiðslu, veltur þrívíddarprentun á farsælum rafmótorhýsum mjög eftir því að fá veggþykkt strax í upphafi. Léleg stjórn ámálm 3D prentun veggþykkter ein algengasta ástæða þess að frumgerðir mistakast í virkniprófun.

Hagnýtt lágmark fer eftir efni, rúmfræði og hvort veggurinn er studdur.

Dæmigert áreiðanlegt svið fyrir samruna leysirduftsrúms:

AlSi10Mg: 0,8–1,2 mm fyrir burðarveggi

Ryðfrítt stál (316L / 17-4PH): 0,5–0,8 mm

Títan (Ti-6Al-4V): 0,6–1,0 mm

Þynnri veggir eru stundum mögulegir á litlum, ó-byggingarþáttum, en þeir auka hættuna á skekkju, ófullkominni samruna eða gróft yfirborð. Fyrir flesta þunnt vegg málm 3D prentaða hluta, það er öruggara að vera í hærri enda þessara sviða. Alger lágmarksveggþykkt fyrir þrívíddarprentun úr málmi getur náð 0,3–0,4 mm við kjöraðstæður, en sú tala hentar sjaldan fyrir burðarþols-veggi mótorhúss.

Powder bed fusion vs. önnur ferli

Powder bed fusion býður upp á bestu upplausnina og lægstu hagnýtu lágmarksveggþykktina fyrir málm 3D prentun. Aðrir ferli eins og bein orkuútfelling eða bindiefnisútblástur þurfa almennt þykkari veggi. Flest EV mótor húsnæði vinna því áfram með duft rúm samruna.

Dæmigert vandamál eru:

Warpage eftir að stuðningur hefur verið fjarlægður

Hakkar eða hrunnar brúnir á óstuddum veggjum

Umfram duft festist við þunna lóðrétta fleti

Staðbundin ofhitnun sem skapar gróf eða gljúp svæði

Þykktarbreytileiki af völdum varmahalla

Laserinn hitar og kælir málminn mjög hratt. Efnið reynir að þenjast út og dragast saman en er haldið af föstu málmi í kring og byggingarplötunni. Þunnir veggir skortir stífleika, þannig að afgangsspenna beygir þá auðveldlega eða snúnar. Ál er sérstaklega viðkvæmt vegna mikillar hitauppstreymis; títan getur ofhitnað vegna þess að hitinn fer ekki hratt í burtu. Stefna, stuðningsstefna og streitu-hitameðferð eru helstu leiðirnar til að draga úr þessari áhættu.

Hönnunarstig
Haltu þykktarbreytingum smám saman. Bætið við rifbeinum þar sem þörf er á auka stífni. Notaðu ávöl horn í stað hvöss. Stórir óstuddir þunnir hlutar valda næstum alltaf vandræðum.

Byggja upp stefnumörkun og stuðning
Stilltu mikilvæga þunna veggi eins lóðrétt og raunhæft er. Settu stoðir þar sem hægt er að fjarlægja þær á hreinan hátt. Sjálfbærandi horn draga úr stuðningi sem þarf.

Vinnslubreytur
Leysarafl, skannahraði og lúgumynstur verða að passa við veggþykkt og efni. Þynnri veggir þurfa venjulega minna orkuinntak til að forðast ofhitnun.

Eftir-vinnsla
Hitameðferð á streitu-þarf nánast alltaf. Skildu eftir vinnsluvörur á þéttingar- og uppsetningarflötum svo hægt sé að leiðrétta lokamál eftir hitameðhöndlun og fjarlægingu.

Skoðun
Notaðu tölvusneiðmyndaskönnun fyrir innri eiginleika, CMM fyrir ytri mál og beinar þykktarmælingar á mörgum stöðum. Athugaðu bæði meðalþykkt og staðbundin afbrigði.

Viðskiptavinur þurfti EV mótorhús úr áli með árásargjarnum þyngdarmiðum og innri kælirásum. Fyrsta hönnunin innihélt nokkra veggi undir 0,8 mm og snöggar þykktarbreytingar.

Framleiðandinn af þrívíddarprentun úr málmi fór yfir líkanið, hækkaði mikilvæga veggi í 1,0–1,2 mm, bætti við staðbundnum rifjum og lagaði byggingarstefnuna. Fyrstu-hlutar greinarinnar voru prentaðir í AlSi10Mg, streitu-léttir og frágangs-vinnaðir á lykilhlið. Veggþykktarbreytingin hélst innan ±0,12 mm á mikilvægum hlutum og húsið uppfyllti bæði þyngdar- og hitamarkmið. Tilraunakeyrsla með 18 stykki var afhent samkvæmt áætlun með fullum skoðunarskýrslum. Að vinna með færri þrívíddarprentunarverksmiðju úr málmi sem skilur málmþrívíddarprentunarveggþykktarhegðun breytti áhættusamri hönnun í endurtekið ferli.

Hver er sannað lágmarksveggþykkt þín fyrir AlSi10Mg, ryðfrítt og títan á hlutum af svipaðri stærð?

Geturðu deilt nýlegum CMM- eða CT-gögnum frá þunnt-veggverkum?

Hvernig meðhöndlar þú streitulosun og stuðning við að fjarlægja flókið húsnæði?

Hvaða vinnsluvörur mælið þið með til að þétta og festa flöt?

Styður þú bæði frumgerð magn og heildsölu málm 3D prentaða hluta?

Þessar spurningar hjálpa þér að dæma hvort sérsniðinn 3D prentaður mótorhússbirgir hafi raunverulega reynslu af því að stjórna 3D prentun úr málmi veggþykkt.

Áreiðanlegar niðurstöður fyrir þunnt-vegg koma frá agaðri ferlistýringu frekar en að elta lægstu fræðilega þykktina. Teymi sem sameina hljóðhönnunarreglur við reyndan breytustillingu og rétta eftirvinnslu-ná stöðugt betri víddarstöðugleika og meiri afrakstur.