3d部落

股份代码:300022

【案例分享】看芬兰技术研究中心如何利用金属3d打印对阀门的拓扑优化

blob.png

近年来,在多个公共及私人资本的赞助下,芬兰技术研究中心VTT设立了一个研究项目来探究3d打印技术在各个领域内的实用性。VTT是芬兰国立的在北欧国家中拥有领先技术的研究公司。75年来VTT为国内及国际的客户和伙伴提供了专业、顶尖的研究和科学解决方案。VTT的研究人员们研发最新最前沿的科技,提出创新性和盈利性具备的解决方案并与客户紧密合作来促进技术发展,让客户公司及社会因此受益。


3d打印技术项目组选择了芬兰Nurmi Cylinder公司的阀组来探究金属3打印的实用性。这个公司制造的阀组主要被用于工业、深海以及交通工具的液压系统上。设计师将会根据增材制造的特点来设计一个能发挥出它潜力的阀组模型,经过软件优化之后进行金属3D打印。目的是用金属3D打印让阀组看起来不要那么笨重,减少材料的用量,同时优化并提升阀组内部管路的性能,给用户提供一个更好的阀组零件。


幸运的是,VTT有很好的模拟和优化软件,可以对原来的和新的阀组进行有限元分析、拓扑优化等操作。拓扑优化使得轻量化的设计成为可能,同时,根据SLM技术的特点设计师也做了对应相关特点的设计。比如,SLM技术有一个约为45°的自支撑角,因此为了减少支撑,设计师也对阀组进行了专门的设计和优化。

blob.png

blob.png

blob.png

图1:用OptiStruct生成的阀组(与支撑)模型

图2:光顺渲染过的阀组的STL模型

图3:阀组的设计分析(用OptiStruct)

图4:阀组设计三维图

图5:拓扑优化过后的阀组(及支撑)模型

图6:打印出来的阀组产品

 

至于金属打印机,VTT很早就已经购买了SLMSolutions的金属打印机并一直在做各种各样的测试和打印方案。专业的打印技术团队将优化后的阀组产品完美地制造了出来。新的阀组满足所有压力和强度要求,与传统加工的阀组相比,600g的重量比之前2.5kg的重量轻了76%,看起来也轻巧很多。同时,内部流道的优化提升了内部液流的性能。另外,增材制造减少了材料的浪费,减少了环境污染。这个项目的成功获益的远不止客户,VTT自己也获得了很多有用的信息。


“所有参与这个项目的人员都很满意这次的结果,优化阀组的设计也是一个有趣的过程,拓扑优化让阀组看起来很有趣,复杂且仿生,这给打印带来了一些挑战,当然这些挑战最终都成为了我们的经验。这是一次愉快的让我们可以深入探索金属增材制造的体验,这个项目让我们有机会成功地应用这项技术,让大家可以看到金属3d打印有那么多的好处。”


更多有关于SLM Solutions的技术详情请致电SLM Solutions国内首家签约代理商——三的部落,咨询热线400-690-7753!(三的部落:MR.CAI编译整理)


原文:Metal-AM-Spring-2016-Vol-2-No-1-dp p81-84

blob.png




在线咨询 consultation

发电邮给我们

三的部落(上海)科技股份有限公司

热线:400-690-7753

总机:021-64836303,64836313

手机:17301693560

传真:021-64836233*833

E-mail:xjh_sh@3dpro.com.cn

点击进行即时对话

400-690-7753

联系我们Contact Us

地址:上海市徐汇区石龙路345弄23号易园创意园C座111室
电话:400-690-7753
E-mail:xjh_sh@3dpro.com.cn