3D打印

雷尼紹與HiETA合作開發金屬3D打印解決方案

2025China.cn   2017年11月06日

  HiETA公司是一家專業的換熱器制造廠商,在雷尼紹的幫助下,HiETA正在將金屬增材制造 (AM) 技術的應用范圍從原型制造擴展到商業化生產。

利用增材制造技術加工出的各種復雜零件

  主要業務為利用金屬增材制造方法研制適用于各種散熱系統的復雜、輕質的結構零件。該公司生產的零件包括用于微型燃氣輪機的同流換熱器、渦輪機和燃燒組件,以及用于高效能內燃機的組件等。

  挑戰

  傳統上,換熱器產品通常都是由焊接在一起的薄板材料制成。設計的復雜性導致制造過程難度大且耗時較長,同時焊接工序所使用的焊料也會增加零件的整體重量。

  微型渦輪增程器項目MiTRE中的方形換熱器

  在HiETA之前,業內對使用增材制造技術生產換熱器的研究幾乎為零。因此,第一個挑戰是確認增材制造可以成功生產出壁厚足夠薄且質量合乎標準的薄板,第二個挑戰是生產出的完整組件具備傳統換熱器的復雜功能。第三個挑戰是使用積累的知識和經驗,將生產工藝從用于樣品和原型制造過渡到適應小批量生產。

  解決方案

  起初,HiETA與雷尼紹密切合作,為生產厚度薄至150微米的鉻鎳鐵合金密封薄板開發了成套的具體參數。兩家在各自的AM250系統上使用各種設定參數來試制樣品:然后,HiETA和雷尼紹對生產出的樣品進行熱處理并分析特征。利用測試結果確定了在增材制造機器上生產薄壁結構的最佳參數,且HiETA還針對由激光粉末床熔化技術制造的換熱器的傳熱參數制定了設計指南。

  安裝有HiETA MiTRE同流換熱器的DeltaMotorsport微型渦輪

  在完成一體式密封壁板的制造之后,下一步驟便是過渡到制造完整的全尺寸換熱器組件,并確保加工用時處在合理的水平。HiETA就此開展了兩個項目,位于英國錫爾弗斯通的車輛系統集成商DeltaMotorsports也參與其中。第一個項目是用作電動汽車增程器的方形(同流)換熱器。第二個項目是突破傳統的方形換熱器設計,制造形狀更加復雜的換熱器組件。換熱器形狀越復雜,工作性能和循環效率就越高,這將產生綜合優勢,并降低成本。針對這一項目選擇的設計是可包覆其他組件的環形同流換熱器,其中含有集成式歧管,可進一步精簡系統整體尺寸。

  車門開啟狀態的Delta Motorsport增程式電動汽車

  結果

  合作的第一個成果,便是獲得了如下兩組參數:第一組為要成功加工薄板結構,需要針對增材制造設備設定的基本參數,第二組為要預測由雷尼紹設備生產的換熱器的性能,制造商需要預先獲取的參數。

  實驗得到的熱傳輸和流體數據已導入到HiETA使用的CFD以及有限元分析程序中。這些程序可初步評估新的組件設計將具備哪些預期性能,進而為設計方案能否滿足客戶需求提供理論佐證。

  同時,雷尼紹增強了軟件功能,由于增材制造工藝需要將零件切成薄層并逐層加工,因此完整的換熱器分層數據十分龐大,而新版軟件可以更快地處理這些數據,并針對完整組件創建所需的加工說明。

  SLAMMiT(微型渦輪的選擇性激光熔融)同流換熱器

  SLAMMiT同流換熱器的截面

  使用AM250系統第一次嘗試制造完整產品時,加工時間需十七天。在改進了硬件和軟件并優化工藝參數后,縮減至八十個小時。

  在幾乎所有項目中,我們都在嘗試減輕組件重量并解決熱量管理問題,”Stephen Mellor解釋道,“通過與雷尼紹開展合作,我們能夠生產出重量和體積比市場上同類產品減小約40%的換熱器組件,而使用傳統方法則很難實現。

標簽:3D打印 雷尼紹 我要反饋 
智造中國
專題報道
魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態監測系統系列活動即將啟動
魏德米勒BLADEcontrol?葉片狀態監測系統系列活動即將啟動

扎根中國市場25周年來,魏德米勒始終秉持 “智能化解決方案提供者”的理念,不斷為本土客戶提供創新的產品和解決方案。即將啟

2020IARS華南展,定制你的智能工廠
2020IARS華南展,定制你的智能工廠

2020年12月1日-4日,第二屆中國(華南)國際機器人與自動化展覽會是以自動化產品和技術為核心的智能硬件,以工業機器人

第二屆中國國際進口博覽會
第二屆中國國際進口博覽會

11月5日至10日,第二屆中國國際進口博覽會將在上海國家會展中心舉辦,來自150多個國家和地區的3000多家企業將參展。

遗漏广西快乐10分走势图