“液壓閥塊集成塊是復(fù)雜的組件，其中許多管道走到一起并相交。傳統(tǒng)的加工方式，液壓集成塊的交叉歧管是通過機(jī)械加工交叉鉆孔完成的。然而由于機(jī)加工的角度限制，一方面流體效率不能得到最高效的優(yōu)化，經(jīng)常需要在流道內(nèi)部添加插頭來調(diào)整流量，另一方面加工過程中還面對著同位精度的挑戰(zhàn)。而3D打印帶來了流體流動優(yōu)化的新領(lǐng)域…”

圖像顯示了流體通道內(nèi)部90度垂直交叉的結(jié)構(gòu)，而流體方向發(fā)生了90度的彎曲，其加工方式通過交叉鉆孔，并在流體塊的一段有終端插頭。

圖：流體90度的急轉(zhuǎn)彎

計(jì)算機(jī)流體動力學(xué)（VFD）分析，顯示有些區(qū)域會面臨流量小的問題，而有些部位則會面臨湍流現(xiàn)象。為了調(diào)整流形則需要進(jìn)一步的內(nèi)部插頭，但增加了復(fù)雜性，而且并沒有改變流體必須通過急轉(zhuǎn)彎的局面。從流體力學(xué)的角度來看，傳統(tǒng)方式加工的液壓集成塊設(shè)計(jì)存在許多有待改進(jìn)的空間，只是當(dāng)時我們沒有3D打印技術(shù)這么靈活的手腕。

圖：為解決左圖流體的通暢性，右圖增加了內(nèi)置插頭

選擇性激光融化增材制造技術(shù)，通過一層一層融化金屬粉末來制造產(chǎn)品，使得我們能夠預(yù)先優(yōu)化設(shè)計(jì)流體內(nèi)部的流動路徑，同時減少不必要的閥體重量。

第一步：提取流體路徑

第一步是提取流體路徑，包括那些交叉鉆孔設(shè)計(jì)，這跟傳統(tǒng)機(jī)械加工從一個堅(jiān)實(shí)的金屬塊開始不同，這一步需要把傳統(tǒng)加工流體并不通過，而只是為了加工需求而鉆的孔的這部分設(shè)計(jì)去掉。留下那些流體會經(jīng)過的管道，和功能歧管。最后提取的設(shè)計(jì)如右圖。

圖：提取左圖流體經(jīng)過的路徑，獲得右圖設(shè)計(jì)

第二步：優(yōu)化流形

現(xiàn)在，我們開始減少和簡化流體流動路徑，無需交叉鉆孔的設(shè)計(jì)約束，并且可以將鋒利的角換成圓形彎曲的設(shè)計(jì)而減少湍流現(xiàn)象，圖像顯示了一個流動路徑概念，確定流動分離和停滯區(qū)。

圖：局部優(yōu)化流形

第三步：確定壁厚和支撐結(jié)構(gòu)

一旦流體路徑進(jìn)行了優(yōu)化，我們需要確定壁厚和支撐結(jié)構(gòu)，使用有限元分析（FEA）應(yīng)力模型來計(jì)算和分析流體力學(xué)壓力。

圖：為增材制造而進(jìn)一步優(yōu)化

最后，支撐結(jié)構(gòu)作為一個支架來保持組件一起，并且在構(gòu)建過程中起到構(gòu)建支持和錨的作用。

圖：減重50％

這個偉大的例子不僅僅將液壓閥體減重50%，而且還改進(jìn)流體流動的效率，避免了進(jìn)一步組裝需要，提高了閥體性能和穩(wěn)定性。

(責(zé)任編輯：admin)

• Rocket Lab推出新型海上著
• 迪拜餐廳 MYATA 打破吉尼
• Nature通訊：3DPX技術(shù)打印
• LSU研究人員采用3D打印創(chuàng)
• 埃因霍溫理工大學(xué)使用 Xol
• 美國陸軍首個3D打印營房在

• ·Rocket Lab推出新型海上著陸平臺，用于
• ·迪拜餐廳 MYATA 打破吉尼斯世界紀(jì)錄：
• ·Nature通訊：3DPX技術(shù)打印高精度毛發(fā)，
• ·LSU研究人員采用3D打印創(chuàng)造色彩鮮艷的
• ·埃因霍溫理工大學(xué)使用 Xolography光固
• ·美國陸軍首個3D打印營房在布利斯堡建成
• ·GE航空3D打印Catalyst 渦輪螺旋槳發(fā)動
• ·Thélios在意大利利用3D打印技術(shù)大規(guī)模