金属3D打印如何实现径向柱塞泵的创新
发布时间：2021-04-22 10:30:27
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金属增材制作（AM）技能为流体动力职业的规划开创了许多新机遇，使得从头规划这些产品成为可能，从而创造出最新的“最先进”的产品。不只满意航空航天范畴轻量化的需求，还满意其他工业范畴更高的经济性的需求。
完成传统制作所不能及
传统上，流体动力职业的产品使用可以按照不同的商场范畴来看，大略的分类包含航空航天和其他工业，而不同的商场使用，对流体动力的产品功能诉求也有差异。为了达到轻量化的目的，航空航天范畴的产品必须使用高成本的原材料，如钛和如球头铣削这样贵重的外表加工，这样做的结果是更贵重的产品。
可以说航空航天对轻量化的产品愈加青睐，而其他工业则对轻量化的敏感程度要低许多。不过在流体动力产品方面，仍是有许多共同的要求，如性能、功率和可靠性。
许多时分，咱们重视3D打印技能是因为这种技能可以为重要的职业尤其是航空航天职业提供潜在的价值优势，所以咱们的视线围绕着航空、航天和国防范畴的需求来挖掘3D打印的潜力，从而咱们容易忽略那些对制作成本比较敏感的使用商场（如轿车、工程机械等职业）的潜在利益。
不过有时分3D打印不只仅可以满意航空航天职业的需求，也可以满意其他工业范畴的需求。3D科学谷以电液伺服阀（EHSV）为例，电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件，它可以把细小的电气信号转换成大功率的液压能输出。包含Moog和博世力士乐都经过各种办法将伺服阀的分量减到最低。可是传统的减材制作有一个特色，那就是当规划优化到极限的时分，分量就不能再被削减。
英国的Domin公司专注于经过金属3D打印来开发流体动力零件。Domin公司规划并测试了一台轻型高功率和高扭矩定量泵。这是台要求高功率、低转速（4,000rpm）和高扭矩正排量泵。Domin经过金属增材制作（AM）技能优化了固定容积泵的规划。
经过结合规划软件、有限元分析软件和核算流体动力学软件，Domin可以规划和制作功率密度为23kW/kg，扭矩为40Nm，排量为14cc/rev的泵。
柱塞泵是液压体系的一个重要设备。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来完成吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、功率高和流量调理方便等长处。径向柱塞泵可分为阀配流与轴配流两大类。径向结构规划克服了如轴向柱塞泵滑靴偏磨的问题。使其抗冲击才能大幅度进步。
在上个世纪，虽然在径向柱塞泵的开发方面进行了大量的工作，可是现有的制作技能却无法完成十分杂乱的细节。金属3D打印技能答应Domin从最初的流体原理来提升泵的性能，经过3D打印的立异使用来制作泵高效轻便的换向元件。
为了可以规划具有可靠使用寿命的高效泵，需求对径向柱塞泵内的规划提炼出一套杂乱的折衷方案。最有用的办法就是使用一个由沿长度方向压力平衡的枢轴组成的泵。但是，为了做到这一点，枢轴需求一个非常杂乱的液压换向，这些杂乱的结构只能经过金属3D打印技能来完成。
Domin公司的项目经过金属3D打印证明了径向柱塞泵规划的立异使用。以金属3D打印作为要害制作技能和规划驱动立异的原则正在为液压职业带来全新的相貌。
