GH Induction 電子束金屬3D打印大型純銅線圈

2022年10月，南極熊獲悉，西班牙純銅線圈專(zhuān)家 GH Induction 采用了EBM（電子束）技術(shù)3D打印生產(chǎn)了大型的純銅線圈，開(kāi)辟了熱處理工藝的新道路。該公司總部位于西班牙瓦倫西亞，以3D Inductors品牌銷(xiāo)售其3D打印純線圈生產(chǎn)方法，自2014年以來(lái)已經(jīng)制造了數(shù)百款3D打印線圈。



該公司的基本技術(shù)依托于專(zhuān)利3D打印線圈技術(shù) (3DPCoil)，而該技術(shù)又以GE Additive 的 EBM 技術(shù)為基礎(chǔ)。在這項(xiàng)最新的成果中，GH Induction使用的 GE Additive X2A 系統(tǒng)的構(gòu)建體積較之前翻了一番，將Z向高度增加到350毫米，這一系統(tǒng)的支持造就了大型的純銅線圈。

3D 電感器
感應(yīng)加熱裝置最重要的方面之一是感應(yīng)器本身。GH Group 使用基于 EBM 增材制造的獨(dú)家技術(shù)，為電感器設(shè)計(jì)和制造的革命性新系統(tǒng)申請(qǐng)了專(zhuān)利。傳統(tǒng)的電感器制造是一次性的過(guò)程——原材料是手工成型的，以符合工程規(guī)范。這使得制造具有相同性能特性的完全相同的電感器變得異常困難。

使用 GH 3DP 線圈制造技術(shù)，可以生產(chǎn)相同的電感器。當(dāng)多個(gè)感應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行相同的過(guò)程時(shí)，具有較高的重復(fù)性和一致性，并在需要更換感應(yīng)器時(shí)顯著減少了維護(hù)和校準(zhǔn)時(shí)間。

增加純銅零件增材制造的能力一直以來(lái)是技術(shù)人員希望攻克的難題，現(xiàn)在可以使用3D打印對(duì)單個(gè)較大零件的較大線圈進(jìn)行熱處理，或堆疊多個(gè)較小線圈，以最有效的方式優(yōu)化構(gòu)造體積方法。該公司堆疊技術(shù)、構(gòu)建體積的優(yōu)化以及處理純銅的能力能夠極大的提高銅線圈的性能，具體來(lái)說(shuō)，可以提高能源效率并延長(zhǎng)電感線圈的使用壽命。


△GH Induction 生產(chǎn)大型的 EBM 3D 打印純銅線圈


△GH Induction 的 3D 電感器的 3D 打印工作流程。以上是新型托盤(pán)與傳統(tǒng)托盤(pán)的對(duì)比

3D打印電感器優(yōu)點(diǎn)
●使用壽命延長(zhǎng) 400%：3D電感器提高了冷卻效率，并由純銅制成。采用一體式結(jié)構(gòu)，消除了焊接或銅焊接頭的薄弱環(huán)節(jié)。通過(guò)3D設(shè)計(jì)，可以嚴(yán)格控制內(nèi)部和外部參數(shù)。

●可重復(fù)電感：制造和供應(yīng)相同替換件的能力可確保在更換夾具時(shí)保持加熱曲線，并且無(wú)需進(jìn)行耗時(shí)的更換。

●提高生產(chǎn)率：3D 電感器具有更長(zhǎng)的使用壽命，減少了因更換夾具而導(dǎo)致的制造過(guò)程暫停。當(dāng)電感器確實(shí)需要更換為新的但相同的夾具時(shí)，維護(hù)和更換時(shí)間將最小化。

●減少庫(kù)存：由于 3D 電感器的使用壽命更長(zhǎng)，更換訂單的交貨時(shí)間縮短，因此您需要在庫(kù)存中攜帶更少的備件。

●復(fù)雜的電感器形狀：使用 GH 技術(shù)，可以制造非常復(fù)雜的電感器設(shè)計(jì)，而這是用傳統(tǒng)方法根本無(wú)法制造的。



最后，南極熊要介紹一個(gè)指標(biāo)，這就是RRR指標(biāo)，它表示3D打印線圈材料的銅純度，能夠間接表示制造效率。該指標(biāo)越高值證明材料具有越高的密度、高純度并且沒(méi)有空隙越少，這個(gè)值也決定了材料的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。普通銅的RRR值在5到150之間，OFHC在100到200之間，而極純銅在200到5000之間（GH 3D Inductors）。根據(jù)GH Inductors最新的報(bào)道，在低溫電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率的最新測(cè)試中，GH材料的性能最優(yōu)，其RRR大于250。