Промышленная 3D-печать на порядок ускоряет разработку систем охлаждения

Дата-центры для искусственного интеллекта, электрические транспортные средства, промышленные накопители энергии и серверы требуют охлаждения, а внедрение технологий 3D-печати помогает производителям систем охлаждения повышать эффективность опытно-конструкторских работ и производства для сохранения конкурентоспособности. 

Производственные мощности компании Guangtai Yongli. Фото: Intamsys

Компания Intamsys Technologies, специализирующаяся на разработке и производстве промышленных FDM 3D-принтеров, обладает большим опытом работы с инженерными материалами, применяемыми в аэрокосмической, оборонной, автомобилестроительной, медицинской и других высокотехнологичных отраслях. 

Один из клиентов Intamsys — компания Guangtai Yongli, на протяжении двух десятилетий занимающаяся производством систем воздушного и жидкостного охлаждения промышленного и бытового назначения — вентиляторов, насосов и тому подобного. Предприятие поставляет компоненты электрического транспорта, фотоэлектрических накопителей, зарядных устройств и серверных блоков питания, а также выпускает домашние вентиляторы.

Фото: Intamsys

Заказчики воздушных систем охлаждения предъявляют требования к мощности, шумности и энергоэффективности. В производстве крыльчаток вентиляторов приходится учитывать форму и наклон лопастей, а отклонения от заданной геометрии должны быть минимальными для сохранения эффективности и балансировки. 

После получения задания начинается этап цифрового проектирования, включая моделирование работоспособности с помощью виртуального двойника, затем осуществляется опытное производство с испытаниями физических прототипов. При необходимости в конструкцию вносятся изменения, изготавливаются новые опытные образцы, и вновь проводятся испытания. В некоторых случаях для устранения «детских болячек» могут требоваться пять-десять итераций перед тем, как продукт будет готов к серийному производству.

Традиционное производство лопастей методом механической обработки на станках с ЧПУ занимает довольно много времени, около семи-десяти дней, а стоимость единичного изделия может достигать нескольких десятков тысяч рублей, в зависимости от эксплуатационных характеристик, сложности проектирования и используемых материалов.

Промышленная 3D-печать повышает эффективность НИОКР

Внедрение промышленного высокотемпературного FDM 3D-принтера Intamsys Funmat 610HT в прототипирование и опытное производство значительно повысило эффективность опытно-конструкторских работ.

Опытные образцы, изготовленные по технологии FDM 3D-печати. Фото: Intamsys

С помощью 3D-печати цифровую модель можно преобразовать в функциональный прототип всего за несколько часов, что значительно сокращает сроки итеративного проектирования: все работы по внесению изменений в цифровой дизайн, производству прототипа и испытаниям можно выполнить за один день вместо привычной недели.

Моделирование и 3D-печать опытных изделий из конструкционного термопласта PEEK. Фото: Intamsys

Выбор материала

Специалисты Intamsys предложили использовать конструкционный термопласт полиэфирэфиркетон (PEEK), обладающий высокой теплостойкостью и прочностью с возможностью чистовой механической обработки для соблюдения строгой геометрической точности, критически важной при производстве крыльчаток. Испытания функциональных прототипов проводятся на максимальных оборотах, в некоторых случаях до пятидесяти тысяч в минуту. Нередко опыты проводят в нагретой до 100°С атмосфере для симуляции тяжелых условий эксплуатации. 

Опытные 3D-печатные образцы из тугоплавкого полиэфирэфиркетона (PEEK). Фото: Intamsys

К аддитивному оборудованию от Intamsys компания Guangtai Yongli пришла не сразу, предварительно опробовав конкурентные предложения нескольких производителей. Определяющими факторами стали точность 3D-печати и ассортимент инженерных расходных материалов, полезный объем, способность работать с тугоплавкими полимерами и бороться с усадкой. По совокупности характеристик победу одержал 3D-принтер Intamsys Funmat Pro 610HT.

Промышленный 3D-принтер Intamsys Funmat Pro 610HT на производственных мощностях компании Guangtai Yongli. Фото: Intamsys

Intamsys Funmat Pro 610HT — крупноформатная экструзионная аддитивная система, предназначенная для 3D-печати функциональных прототипов и мелкосерийного производства с использованием инженерных термопластов и полимерных композитов.

В последнее время растет спрос на персонализированные и кастомизированные продукты, и это касается в том числе производства систем охлаждения. Тиражи снижаются с крупных до средних и мелких серий, а компании-производители продолжают наращивать возможности гибкого производства. Параллельно с персонализацией увеличивается и геометрическая сложность изделий, например за счет интеграции охлаждающих каналов и микрорадиаторов. 

Проектирование и 3D-печать функциональных изделий. Фото: Intamsys

Технологии 3D-печати эффективно дополняют традиционные производственные методы за счет двух преимуществ — высокой свободы дизайна и отсутствия необходимости в дорогостоящей литейной или формовочной оснастке. В некоторых случаях аддитивные технологии даже служат способом серийного производства конечных изделий. 

Компания Z-axis — официальный дистрибьютор Intamsys в России и странах Таможенного союза. Предприятие предлагает консультации, поставки и обучение персонала работе с аддитивным производственным оборудованием и расходными материалами от Intamsys.

Z-axis также предлагает услуги по 3D-печати на заказ с использованием тугоплавких инженерных полимеров — PEEK, Ultem, PEKK и других — на промышленных FDM 3D-принтерах Intamsys Funmat Pro 610HT с областью построения 610х508х508 мм и фотополимерных смол на лазерных стереолитографических 3D-принтерах Kings 1450 с полезным объемом 1450х800х650 мм. Подробная информация доступна на официальном сайте.

Реклама. ООО "ЗЭТ АКСИС". ИНН: 770447739