Τι δυνατότητες έχει η κατασκευή πρόσθετων για πλάκες θέρμανσης κατά παραγγελία-πολύπλοκων-;

Εκτυπώθηκε η μηχανική βελτιστοποίηση συμβιβασμού
Μια θερμαντική πλάκα με περίπλοκα εσωτερικά κανάλια ψυκτικού υγρού κατασκευάζεται συχνά με διάτρηση και πλήρωση πολλών ευθύγραμμων οπών για τη δημιουργία μιας ζιγκ-ζαγκ διαδρομής που είναι περισσότερο συμβιβασμός παρά βελτιστοποίηση. Η κατασκευή προσθέτων έχει τη δυνατότητα να κάνει την πλάκα με λεία, καμπυλωτά κανάλια που ακολουθούν τα πρότυπα της ροής θερμότητας με μεγαλύτερη ακρίβεια, όπως οι αρτηρίες σε ένα όργανο, παρά ένα άκαμπτο διάτρητο δίκτυο.

Αυτή η κίνηση αντικατοπτρίζει μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο σκέψης των θερμικών εργαλείων, στο ότι είναι οι μέθοδοι κατασκευής που χρησιμοποιούνται για να ταιριάζουν με την πρόθεση του θερμικού σχεδιασμού, αντί να αλλάζουν τη γεωμετρία για να ταιριάζουν με τους κατασκευαστικούς περιορισμούς.

Η Κατασκευή Πρόσθετων ως Διαμεσολαβητής για την Ελευθερία Θερμικού Σχεδιασμού
Η προσαρμοσμένη τεχνική πλάκας θέρμανσης στην κατασκευή προσθέτων βασίζεται συχνά στην επιλεκτική τήξη με λέιζερ (SLM) ή στην κατευθυνόμενη εναπόθεση ενέργειας (DED). Η κατασκευή προσθέτων κατασκευάζει μεταλλικά εξαρτήματα στρώμα-στρώμα από πρώτη ύλη σκόνης ή σύρματος. Είναι δυνατή η επεξεργασία υλικών όπως κράματα αλουμινίου και χάλυβες εργαλείων σε πλήρως πυκνές δομές πολύπλοκης εσωτερικής γεωμετρίας.

Σε αυτό το πλαίσιο, οι θερμαντικές πλάκες μπορούν να κατασκευαστούν με:

Συμμορφικά κανάλια θερμαντικού στοιχείου ακολουθώντας περίπλοκα σχήματα επιφανειών

Θερμική κλίση-ευθυγραμμισμένα, καμπύλα κανάλια ψύξης εσωτερικού χώρου

Ενσωματωμένα κανάλια αισθητήρων για ενσωματωμένες μετρήσεις θερμοκρασίας.

Εσωτερικές δομές βελτιστοποιημένες για μείωση βάρους χρησιμοποιώντας πλέγματα ή τοπολογία

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια πλάκα που δεν περιορίζεται πλέον θερμικά από τους περιορισμούς της ευθείας άλεσης.

Σκεφτείτε μια πλάκα όπου η θερμάστρα είναι διαμορφωμένη για να χωράει γύρω από μια περίπλοκη τρισδιάστατη κοιλότητα σαν γάντι, εφαρμόζοντας θερμότητα ακριβώς εκεί που χρειάζεται και διατηρώντας τη θερμική μάζα στο ελάχιστο.

Έλεγχος γεωμετρίας για ενίσχυση της θερμικής απόδοσης
Η κατασκευή προσθέτων επιτρέπει στα εσωτερικά κανάλια να ταιριάζουν με τις περιοχές ζήτησης θερμότητας, παρέχοντας πιο ομοιόμορφη κατανομή θερμοκρασίας στην επιφάνεια της πλάκας. Οι θερμικές νεκρές ζώνες που είναι συνηθισμένες σε παραδοσιακά τρυπημένα σχέδια μπορούν να ελαχιστοποιηθούν σημαντικά.

Οι βασικές επιπτώσεις στην απόδοση είναι:

Βελτιστοποιημένη τοποθέτηση πηγών θερμότητας για μικρότερες περιόδους θέρμανσης-

Μειωμένος χρόνος ψύξης από ομοιόμορφα κανάλια υγρού

Καλύτερη ομοιογένεια θερμοκρασίας επιφάνειας για διαδικασίες υψηλής ακρίβειας

Λιγότερη συνολική μάζα με εσωτερικές δομές ενίσχυσης πλέγματος

Αυτές οι εξελίξεις επηρεάζουν άμεσα τον χρόνο κύκλου και την οικονομία ενέργειας σε εφαρμογές θερμοδιαμόρφωσης, σύνθετης συμπίεσης και διαμόρφωσης ακριβείας.

Τρέχουσα υιοθέτηση και περιορισμοί στη βιομηχανία
Η κατασκευή πρόσθετων μετάλλων (SLM) έχει προχωρήσει σε σημείο που είναι ικανή να παράγει πλήρως πυκνά λειτουργικά εξαρτήματα. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι πρακτικοί περιορισμοί:

Απαιτείται θερμική επεξεργασία μετά{0}}κατασκευής για την ανακούφιση από το υπόλοιπο στρες

Οι επιφάνειες στεγανοποίησης και οι διόδους υγρών συχνά απαιτούν φινίρισμα επιφανειών

Το κόστος παραγωγής εξακολουθεί να είναι μεγαλύτερο από την κοινή μηχανική κατεργασία για απλά σχέδια.

Παρά αυτούς τους περιορισμούς χρησιμοποιούνται πρόσθετες τεχνολογίες για την κατασκευή πρωτότυπων πλακών και εξοπλισμού παραγωγής χαμηλού όγκου. «Η ικανότητα να δημιουργείς γεωμετρίες που δεν μπορείς να τρυπήσεις ή να αλέσεις είναι βασικός μοχλός για υιοθέτηση σε προηγμένα θερμικά συστήματα.

Επιπτώσεις για τη ροή εργασιών σχεδιασμού και μηχανικής
Η κατασκευή προσθέτων αλλάζει τη σχεδίαση της πλάκας από μια διαδικασία παραγωγής-οδηγούμενη σε μια διαδικασία προσομοίωσης-οδηγούμενη. Στον ψηφιακό χώρο μπορείτε να επαναλάβετε το σχήμα του εσωτερικού καναλιού πολύ γρήγορα πριν το εκτυπώσετε. Έτσι, η ανάλυση θερμικών πεπερασμένων στοιχείων γίνεται βασικό.

Αυτό επιτρέπει:

Ταχεία πρωτοτυποποίηση θερμικών προφίλ

Βελτιστοποίηση ισορροπίας θέρμανσης και ψύξης πριν-παραγωγή

Ενσωμάτωση πολυλειτουργικών ιδιοτήτων σε ένα ενιαίο τυπωμένο εξάρτημα

Το αποτέλεσμα είναι στενότερη ενοποίηση της θερμικής μηχανικής και του μηχανολογικού σχεδιασμού.

Περίληψη
Η κατασκευή προσθέτων ανοίγει μια νέα διάσταση ελευθερίας για το σχεδιασμό των πλακών θέρμανσης, δίνοντας την ευκαιρία να προσαρμόζεται με ακρίβεια η θερμική απόδοση και επιτρέπει τη δημιουργία πολύπλοκων εσωτερικών γεωμετριών, οι οποίες δεν είναι δυνατές με τη συμβατική κατεργασία.

Καθώς οι τεχνολογίες εκτύπωσης προχωρούν, τα θερμικά εργαλεία κινούνται όλο και περισσότερο προς ψηφιακά σχεδιασμένα, βελτιστοποιημένα εξαρτήματα-. Πράγματι, η ικανότητα κατεργασίας δεν είναι το μόνο πράγμα που καθορίζει το μέλλον των πλακών θέρμανσης. Οι διαδικασίες παραγωγής προσθέτων επιτρέπουν τη διαμόρφωση θερμικών συστημάτων με πρωτοφανή ακρίβεια.