AmPro Innovations: от прототипирования до массового производства радиаторов с помощью SLM 3D-печати

Традиционному производству радиаторов все сложнее удовлетворять потребностям быстро развивающихся отраслей — аэрокосмической, энергетической, транспортной, электронной. Сложность изготовления микроструктур, необходимость в высокой точности сборок и ограничения по материалам все чаще заставляют производителей искать более продвинутые решения, такие как 3D-печать металлами с помощью 3D-принтеров компании AmPro Innovations. 

Промышленные аддитивные системы компании AmPro Innovations. Фото: AmPro Innovations

Будучи одним из ведущих китайских предприятий в области 3D-печати металлами, компания AmPro Innovations создала полностью интегрированную производственную цепочку, охватывающую материалы, процессы и производственное оборудование. Имеющийся опыт в области систем терморегулирования позволил предприятию перейти от прототипирования к аддитивному производству радиаторов. 

Фото: AmPro Innovations

Компания AmPro Innovations основана в августе 2017 года экспертом в области титановых сплавов и аддитивного производства, членом Австралийской академии технических наук и инженерии, профессором У Синьхуа. AmPro Innovations специализируется на комплексных решениях для 3D-печати металлами, включая разработку и производство металлических порошков, мало-, средне- и крупноформатных аддитивных систем и оборудования для постобработки. 

Профессор У Синьхуа демонстрирует полноразмерный реактивный двигатель, изготовленный методом SLM 3D-печати. Фото: AmPro Innovations

От традиционного производства к 3D-печати: неизбежная технологическая эволюция

Традиционное производство вакуумных камер и микроканальных радиаторов с жидкостным охлаждением включает сложные, многоэтапные процессы, сопряженные с рядом проблем:

1. Сложная технология изготовления капилляров. Поддерживать одинаковый размер пор и толщину слоя в спеченных структурах непросто, что часто приводит к засорению или неравномерным перетокам.
2. Дефекты пайки. Неровные поверхности и внутренние загрязнения часто приводят к ослаблению или деформации соединений.
3. Ограничения по геометрии микроканалов. Традиционные процессы не позволяют создавать каналы сложной геометрической формы, а такие проблемы, как деформации при сварке и риски нарушения герметичности, остаются нерешенными.

Эти ограничения долгое время препятствовали оптимизации конструкций радиаторов. Внедрение технологии селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (Selective Laser Melting, SLM) коренным образом изменило ситуацию. Возможность одноэтапного изготовления сложных капиллярных каналов, гетерогенных пористых структур и интегрированных корпусов свела к минимуму сборочные операции и риски утечек.

Четыре ключевых преимущества 3D-печатных радиаторов AmPro

1. Свобода проектирования и монолитные конструкции

3D-печать позволяет интегрировать сложные сотовые, пористые и дендритные капиллярные структуры в корпуса, опоры и проточные каналы. Цельные конструкции исключают возможность ошибок при сборке и разрушения из-за слабых паяных соединений, что значительно повышает надежность. Это особенно важно при производстве компактных устройств с плотной компоновкой и встроенными системами охлаждения, таких как ноутбуки и модули связи 5G.

2. Усовершенствованные материалы для работы в экстремальных условиях

Традиционные радиаторы изготавливаются почти исключительно из меди, тогда как компания AmPro Innovations использует титановые, алюминиевые, нержавеющие и никелевые суперсплавы. Ее запатентованный высокопрочный алюминиевый сплав GA520 обладает исключительной прочностью на разрыв и высоким пределом относительного удлинения, а также поддерживает обработку анодированием. Изготавливаемые на 3D-принтерах от AmPro Innovations радиаторы надежно работают в высокотемпературных, агрессивных и подверженных вибрациям средах, открывая новые возможности для применения в аэрокосмической и других высокотехнологичных отраслях.

3. Максимальная производительность за счет оптимизации рабочих процессов

Благодаря усовершенствованному контролю плотности компания AmPro Innovations снизила пористость 3D-печатных изделий до уровня ниже 0,3% с опережением отраслевых стандартов. Шероховатость внешних поверхностей снижена до 0,6 мкм, а внутренних стенок — до 2,2 мкм, способствуя эффективному потоку жидкостей и теплообмену.

Срез 3D-печатного металлического образца. Фото: AmPro Innovations

Кроме того, контроль остаточных напряжений и оптимизированные опорные конструкции предотвращают деформацию тонкостенных конструкций. Можно получать радиаторы с толщиной стенок от 0,3 мм и шириной проточных каналов всего 0,143 мм, что намного превосходит возможности традиционной механической обработки.

Каналы микрорадиатора. Фото: AmPro Innovations

4. Итеративное проектирование, быстрый выход в серию, масштабируемое производство

Возможность прямого производства по цифровым моделям значительно сокращает циклы опытно-конструкторских работ и позволяет создавать кастомизированные решения для чипов с высоким тепловыделением. AmPro Innovations предлагает комплексные решения по переходу от прототипирования к единичному, мелкосерийному и крупносерийному производству, закрывая любые потребности промышленности. 

Демонстрация работы микрорадиатора с габаритами 60x60x0,464 мм. Фото: AmPro Innovations

3D-печатные радиаторы не уступают и во многих случаях превосходят по надежности и производительности аналоги традиционного производства.

Применение в высокотехнологичных отраслях

Напечатанные на 3D-принтерах от AmPro радиаторы уже доказали эффективность в ряде высокотехнологичных сфер. В одном случае масляный радиатор из алюминиевого сплава GA520 был изготовлен всего за тридцать шесть часов. AmPro продолжает расширять присутствие в аэрокосмической отрасли, электронике и энергетике.

Фото: AmPro Innovations

3D-печать меняет будущее систем терморегулирования

Опыт компании AmPro Innovations показывает, что напечатанные на 3D-принтере радиаторы — это не просто замена одного процесса другим, а комплексная промышленная трансформация. Преодолевая ограничения традиционного производства, 3D-печать обеспечивает более высокую свободу проектирования, широкий выбор материалов, высокую производственную точность и эффективность.

Фото: AmPro Innovations

Компания «Аврора-3D» — дистрибьютор промышленного SLM- и SLS-оборудования, входит в группу компаний «Аврора». Предприятие обладает более чем десятилетним опытом интеграции аддитивных технологий в промышленность, науку и образование.

«Аврора-3D» предлагает комплексные решения «под ключ» — анализ задач, подбор оборудования, поставку, монтаж, обучение персонала и последующее сервисное обслуживание.

На базе совместного с РТУ МИРЭА аддитивного центра предприятие предоставляет услуги по SLS 3D-печати на современном оборудовании TPM3D P360.

Реклама. ООО "Аврора Карбон Технолоджи", ИНН: 7720756428