ما هي تطبيقات المكونات غير الهيكلية للطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد في خزائن التحكم الكهربائي؟

1. نظام التبريد: من التوصيل السلبي إلى التحكم الحراري النشط
تخلق وحدة الطاقة ومحول التردد والأجزاء المهمة الأخرى في خزانة التحكم الكهربائي الكثير من الحرارة عند العمل. تعتبر المصارف الحرارية أو المشجعين من الألومنيوم من أجل الحمل القسري من الطرق الشائعة للتخلص من الحرارة ، لكن لديهم مشاكل بما في ذلك عدم كفاءة للغاية في التخلص من الحرارة وتناول الكثير من المساحة. باستخدام طرق تحسين الطوبولوجيا ، يمكن أن تجعل تكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد هياكل شعرية محددة (مثل هذه العسل وهياكل التدرج الحلزوني) داخل أجزاء تبديد الحرارة. هذا يتيح لك التحكم في طرق تدفق الحرارة بدقة شديدة.
الحالة 1: الركيزة لـ High - تبديد حرارة العاكس الكهربائي
توظف شركة واحدة تقنية SLM (ذوبان ليزر انتقائي) لجعل الحرارة - تبديد الركائز من سبائك التيتانيوم. يقطع تصميم القنوات الدقيقة الداخلية مقاومة تدفق المبرد بنسبة 40 ٪. في الوقت نفسه ، تنشر خصائص التخفيف من بنية شعرية طاقة الاهتزاز داخل الركيزة ، مما يقلل من تركيز الإجهاد الحراري الناتج عن الاهتزاز. عند تطبيق حمولة 1000 واط ، تكشف البيانات التجريبية أن درجة حرارة سطح الركيزة تنخفض بمقدار 15 درجة مقارنة بركائز الألومنيوم القياسية. ينخفض ​​الوزن أيضًا بنسبة 30 ٪ ، مما يزيد بشكل كبير من كثافة الطاقة والاستقرار التشغيلي لخزانة التحكم.
درع التبريد للعاكس في الحالة 2
في العزفات الشمسية ، يقوم النيكل المعدني ثلاثي الأبعاد المطبوع - بإنكابات تبريد السبائك القائمة على سبيكة تعقيد من خلال تحسين الطوبولوجيا. هذا يجعل العاكسات أخف وزنا بنسبة 25 ٪ ويزيد من المساحة لتبديد الحرارة إلى 1.8 أضعاف التصميمات القياسية. يرتفع معامل الإشعاع الحراري بنسبة 20 ٪ بعد تلميع السطح. عند استخدام العاكس مع نظام تبريد سائل ، يمكن أن يعمل بشكل مستمر وثابت عند 55 درجة ، مع معدل فشل أقل بنسبة 60 ٪.
2. التدريع الكهرومغناطيسي: الانتقال من لف الأشياء إلى الخارج إلى دمجها في الداخل
يمكن أن يؤثر التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) على الأجزاء الحساسة في خزائن التحكم الكهربائية ، مثل PLCs وأجهزة الاستشعار. تُستخدم الأغلفة المعدنية أو الطلاءات الموصلة في طرق التدريع التقليدية ، لكن لديها مشاكل مثل الثقيلة والمكلفة ، ويصعب تناسبها مع تجاويف معقدة. تستخدم تقنية الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد Multi - الطباعة المركبة للمواد لإضافة التدريع الكهرومغناطيسي إلى الأجزاء الهيكلية-.
الحالة 3: غطاء التدريع لمرض طاقة تبديل التردد العالي-
قامت شركة معينة بعمل غطاء محامي لسبائك كروم كوبالت يستخدم تقنية SLM للطباعة المتكاملة. إن إضافة جسيمات نانوية فضية بنسبة 0.5 ٪ إلى المادة تقلل من مقاومة السطح إلى أقل من 10 Ω · سم ، والتي تحمي من التداخل الكهرومغناطيسي في نطاق التردد من 100 كيلو هرتز إلى 1 جيجا هرتز. يمكن أن تمتص أكثر من 90 ٪ من الموجات الكهرومغناطيسية الواردة بفضل بنية الشبكة الداخلية. هذا يجعلها أخف بنسبة 50 ٪ من مخططات التدريع النحاسية النحاسية النموذجية ، ولا تحتاج إلى أي خطوات تجميع إضافية ، والتي تقلل من أوقات الإنتاج بنسبة 70 ٪.
الحالة 4: قوس تصفية لخزانة تتحكم في اتصال 5G
نظرًا لأن خزائن التحكم في المحطة الأساسية 5G لها قواعد شديدة للغاية بشأن التوافق الكهرومغناطيسي ، يتم تصنيع قوس تصفية سبيكة Tungsten المطبوعة ثلاثية الأبعاد المعدنية مع مواد متدرجة. بالقرب من مصدر الإشارة ، يتم استخدام السبائك المستندة إلى السبائك المرتفعة- الموصلية - ، بينما في المناطق الضعيفة للإشعاع ، يتم استخدام سبائك النيكل العالية -. يكشف الاختبار أن القوس يمكن أن يحافظ على فقدان الإشارة إلى أقل من 0.2 ديسيبل وتمنع التداخل الخارجي إلى أقل من -80dBM ، وهو ما تقوله مواصفات 3GPP.
3. الاتصال الكهربائي: من واجهة قياسية إلى تكامل مخصص
نظرًا لأن جميعها تعتمد على تصميمات موحدة ، يصعب ملائمة الاتصالات والكتل الطرفية وأجزاء أخرى من خزائن التحكم الكهربائية التقليدية في المساحات الفردية على شكلها أو عندما يكون هناك الكثير من الأسلاك. من خلال طباعة الموصلات الكهربائية مباشرة ، قد تجعل تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد المعدنية قطع الغيار والخزائن تناسبها معًا تمامًا.
الحالة 5: توصيلات أسلاك وحدة تحكم الروبوت مع مساحة كبيرة
أنتجت شركة كتلة طرفية لسبائك التيتانيوم لوحدات تحكم الروبوت الصناعية التي توظف تقنية SLM لطباعة صفيف دبوس بدقة 0.3 مم. يمكن أن تجمع محطة واحدة بين 48 قناة نقل الإشارة ، والتي تشغل مساحة أقل بنسبة 60 ٪ من الكتل الطرفية النموذجية. يمكن أن يستوعب بنية الشبكة الداخلية طاقة الاهتزاز وتنعيم التغييرات في مقاومة التلامس التي تحدث عندما تكون الاتصالات الركود. توضح البيانات التجريبية أن استقرار مقاومة التلامس أعلى بثلاث مرات من الحلول التقليدية عندما يكون تسارع الاهتزاز أقل من 10 جرام.
الحالة السادسة: مسار موصل لشحن كومة لمركبات الطاقة الجديدة
تولد سبيكة الألمنيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد المعدنية مسارات تصرف فيلم أكسيد سميك من خلال علاج أكسدة السطح. يمكنهم مقاومة تآكل رش الملح لأكثر من 2000 ساعة. هذا هو الإجابة على الحاجة إلى الوزن الخفيف والتآكل - مسارات موصلة مقاومة في محطات الشحن. يحتوي الجزء الداخلي على بناء معزز بعسل العسل الذي يجعله أخف بنسبة 40 ٪ ويمنحه قوة ثني تزيد عن 200 ميجا باسكال ، والتي تفي بالمتطلبات الميكانيكية لشحن الأسلحة التي تحتاج إلى وضعها وإخراجها كثيرًا.
4. التكامل الوظيفي: الانتقال من جزء واحد إلى نظام كامل
تقطعت تكنولوجيا الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد الطريقة القديمة لفصل "مجموعة معالجة التصميم" في التصنيع. يمكنه الآن الجمع بين العديد من الوظائف ، مثل تبديد الحرارة ، التدريع ، والاتصال ، في مكون هيكلي غير-. هذا يدفع خزائن التحكم الكهربائية لتصبح أكثر "وحدات وذكية".
الحالة 7: وحدة التبريد الذكية لخادمات الخادم في مراكز البيانات
قامت شركة محددة بتصنيع وحدة تبديد حرارة ذكية من سبيكة من النحاس -. لقد طبع بنية مركبة تجمع بين أجهزة استشعار درجة الحرارة وأنابيب الحرارة وزعانف تبديد الحرارة باستخدام تقنية SLM. قد تغير القنوات الدقيقة في ثنائية المليئة معدل تدفق المبرد في الوقت الحقيقي بناءً على ملاحظات المستشعر ، مما يتيح لها إدارة الحرارة ديناميكيًا. أظهرت الاختبارات أن هذه الوحدة يمكن أن تقلل من قيمة مراكز البيانات بمقدار 0.15 وتوفير أكثر من 100000 كيلو واط ساعة من الكهرباء سنويًا مقارنة بطرق التبريد القياسية.
الحالة 8: أساس خفيف الوزن لخزائن التحكم في الطيران
يعد إطار سبيكة الليثيوم المطبوعة من المغنيسيوم المطبوعة ثلاثية الأبعاد من خزانة التحكم في المركبة الفضائية واحدة - ثالث وزن إطار الألومنيوم القياسي بفضل تحسين الطوبولوجيا. كما أن لديها طبقات التدريع الكهرومغناطيسي وقنوات تبديد الحرارة المدمجة. بعد أن عولجت بتعزيز الصدمة بالليزر على سطحها ، ترتفع حياة التعب إلى أكثر من 10 دورات ، وهو أمر جيد بما يكفي للمركبات الفضائية التي ستكون في مدار لمدة 15 عامًا.