金屬3D打印如何實現(xiàn)徑向柱塞泵的創(chuàng)新

發(fā)布時間：2021-04-22 10:30:27 點擊次數(shù)：176

金屬增材制作（AM）技能為流體動力職業(yè)的規(guī)劃開創(chuàng)了許多新機遇，使得從頭規(guī)劃這些產(chǎn)品成為可能，從而創(chuàng)造出最新的“最先進”的產(chǎn)品。不只滿意航空航天范疇輕量化的需求，還滿意其他工業(yè)范疇更高的經(jīng)濟性的需求。

完成傳統(tǒng)制作所不能及

傳統(tǒng)上，流體動力職業(yè)的產(chǎn)品使用可以按照不同的商場范疇來看，大略的分類包含航空航天和其他工業(yè)，而不同的商場使用，對流體動力的產(chǎn)品功能訴求也有差異。為了達到輕量化的目的，航空航天范疇的產(chǎn)品必須使用高成本的原材料，如鈦和如球頭銑削這樣貴重的外表加工，這樣做的結(jié)果是更貴重的產(chǎn)品。

可以說航空航天對輕量化的產(chǎn)品愈加青睞，而其他工業(yè)則對輕量化的敏感程度要低許多。不過在流體動力產(chǎn)品方面，仍是有許多共同的要求，如性能、功率和可靠性。

許多時分，咱們重視3D打印技能是因為這種技能可以為重要的職業(yè)尤其是航空航天職業(yè)提供潛在的價值優(yōu)勢，所以咱們的視線圍繞著航空、航天和國防范疇的需求來挖掘3D打印的潛力，從而咱們?nèi)菀缀雎阅切χ谱鞒杀颈容^敏感的使用商場（如轎車、工程機械等職業(yè)）的潛在利益。

不過有時分3D打印不只僅可以滿意航空航天職業(yè)的需求，也可以滿意其他工業(yè)范疇的需求。3D科學(xué)谷以電液伺服閥（EHSV）為例，電液伺服閥既是電液轉(zhuǎn)換元件，又是功率放大元件，它可以把細小的電氣信號轉(zhuǎn)換成大功率的液壓能輸出。包含Moog和博世力士樂都經(jīng)過各種辦法將伺服閥的分量減到最低?？墒莻鹘y(tǒng)的減材制作有一個特色，那就是當規(guī)劃優(yōu)化到極限的時分，分量就不能再被削減。

英國的Domin公司專注于經(jīng)過金屬3D打印來開發(fā)流體動力零件。Domin公司規(guī)劃并測試了一臺輕型高功率和高扭矩定量泵。這是臺要求高功率、低轉(zhuǎn)速（4,000rpm）和高扭矩正排量泵。Domin經(jīng)過金屬增材制作（AM）技能優(yōu)化了固定容積泵的規(guī)劃。

經(jīng)過結(jié)合規(guī)劃軟件、有限元分析軟件和核算流體動力學(xué)軟件，Domin可以規(guī)劃和制作功率密度為23kW/kg，扭矩為40Nm，排量為14cc/rev的泵。

柱塞泵是液壓體系的一個重要設(shè)備。它依靠柱塞在缸體中往復(fù)運動，使密封工作容腔的容積發(fā)生變化來完成吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結(jié)構(gòu)緊湊、功率高和流量調(diào)理方便等長處。徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。徑向結(jié)構(gòu)規(guī)劃克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗沖擊才能大幅度進步。

在上個世紀，雖然在徑向柱塞泵的開發(fā)方面進行了大量的工作，可是現(xiàn)有的制作技能卻無法完成十分雜亂的細節(jié)。金屬3D打印技能答應(yīng)Domin從最初的流體原理來提升泵的性能，經(jīng)過3D打印的立異使用來制作泵高效輕便的換向元件。

為了可以規(guī)劃具有可靠使用壽命的高效泵，需求對徑向柱塞泵內(nèi)的規(guī)劃提煉出一套雜亂的折衷方案。最有用的辦法就是使用一個由沿長度方向壓力平衡的樞軸組成的泵。但是，為了做到這一點，樞軸需求一個非常雜亂的液壓換向，這些雜亂的結(jié)構(gòu)只能經(jīng)過金屬3D打印技能來完成。

Domin公司的項目經(jīng)過金屬3D打印證明了徑向柱塞泵規(guī)劃的立異使用。以金屬3D打印作為要害制作技能和規(guī)劃驅(qū)動立異的原則正在為液壓職業(yè)帶來全新的相貌。