Fertigungsbedingte Einschr\u00e4nkungen k\u00f6nnen dazu f\u00fchren, dass sich zwischen benachbarten Str\u00f6mungskan\u00e4len abrupte Ecken bilden, die zu einem schlechten oder stagnierenden Fl\u00fcssigkeitsstrom f\u00fchren.<\/p>\n
![\"Hydraulischer](\"https:\/\/zoehyd.com\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/QQ\u622a\u56fe20240629100136.png\")
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Original Hydraulikverteiler<\/p>\n
Aluminium hydraulische Verteilerbl\u00f6cke<\/a> haben eine schlechte Abriebfestigkeit, und herabfallende Partikel zerkratzen die Kanaloberfl\u00e4chen und erh\u00f6hen den Verschlei\u00df. Aus diesem Grund ist die Verwendung von Edelstahlverteilern manchmal vorzuziehen. Edelstahl ist jedoch dichter und h\u00e4rter als Aluminiumlegierungen, und das Gewicht und die Verarbeitungskosten sind erheblich h\u00f6her.<\/p>\n Der Prozess der Neugestaltung der Komponenten f\u00fchrte zu einer Reihe von Design- und Funktionsanforderungen des Kunden, die es zu ber\u00fccksichtigen galt.<\/p>\n Die Hauptanforderung des Kunden bestand darin, das Gewicht der Komponenten zu reduzieren und gleichzeitig die Steifigkeit und Funktionalit\u00e4t beizubehalten. Beim Aluminium-Hydraulikverteilerblock erreichten die Konstrukteure dies, indem sie das Gewicht der Komponenten reduzierten, aber die Steifigkeit verringerten, w\u00e4hrend sie dies beim Stahl-Hydraulikverteilerblock erreichten, indem sie die Steifigkeit erh\u00f6hten, aber das Gewicht erh\u00f6hten.<\/p>\n Sie zerlegten die Teile in die notwendigen Kan\u00e4le, um die Funktion des hydraulischen Verteilers zu gew\u00e4hrleisten. Mithilfe von CAD-Software extrahierten sie die Flie\u00dfwege des urspr\u00fcnglichen kreuzweise gebohrten Entwurfs und entfernten alle nicht ben\u00f6tigten gebohrten Bereiche, so dass nur das erforderliche Rohrleitungsnetz \u00fcbrig blieb.<\/p>\n Anschlie\u00dfend wurde jede hydraulische Leitung reduziert und vereinfacht. Die Ingenieure optimierten die Str\u00f6mungswege, nachdem sie durch CFD-Analysen Bereiche mit schlechtem Fl\u00fcssigkeitsfluss und Stagnation identifiziert hatten.<\/p>\n In diesem Fall erzeugen die Ingenieure die Wandst\u00e4rken nach den vom Kunden vorgegebenen Spezifikationen, was sie mit Hilfe eines Spannungsmodells der Finite-Elemente-Analyse (FEA) auf der Grundlage der w\u00e4hrend der CFD-Analyse gemessenen Druckwerte erreichen k\u00f6nnen.<\/p>\n Schlie\u00dflich entwarfen sie eine permanente St\u00fctzstruktur und f\u00fcgten sie der CAD-Geometrie hinzu, um eine effiziente selbsttragende Struktur zu schaffen.<\/p>\n Die erste Iteration des Designs f\u00fchrte zu einer Verringerung des Verteilervolumens um 52% und zu einer Steigerung der Durchflussleistung um 60% gegen\u00fcber dem Original.<\/p>\n Die urspr\u00fcnglichen Konstrukteure des Verteilers wollten ihn in Modulen mit mehreren in Reihe geschalteten Einheiten verwenden. Die Bediener mussten manchmal einzelne Hydraulikverteiler zu Wartungszwecken aus der Reihe entfernen, was einen Zugang mit Gewinde f\u00fcr den \"Modulausbau\" erforderte.<\/p>\n Nach der ersten Iteration erm\u00f6glichte es die additiv gefertigte Geometrie den Ingenieuren, die Verteilerrohre manuell und ohne Werkzeug zu entfernen, so dass kein Modulentnahmekanal mehr erforderlich war.<\/p>\n Die erste Iteration des Entwurfs war so viel kleiner als der urspr\u00fcngliche massive Block, dass die Bef\u00fcrchtung bestand, Iteration 1 k\u00f6nnte sich bei der anschlie\u00dfenden Bearbeitung verbiegen, verdrehen und\/oder vibrieren. Diese Sorge erwies sich als unberechtigt. Die zweite Design-Iteration f\u00fchrte zu einem endg\u00fcltigen Verteilervolumen, das nur 21% des urspr\u00fcnglichen Verteilers betrug, w\u00e4hrend die Steifigkeit des Verteilers weiter verbessert wurde.<\/p>\n Diese erhebliche Verringerung des Volumens des Verteilers erm\u00f6glichte die Verwendung eines besser geeigneten 316L-Edelstahls f\u00fcr die Produktion von Iteration 2. Nach der zweiten Design-Iteration konnten die Ingenieure das Nettogewicht des Verteilers durch die Bearbeitung dichterer Materialien um 37% reduzieren.<\/p>\nVorteile der Verwendung von AM f\u00fcr die Entwicklung und Herstellung von Hydraulikverteilern<\/h4>\n
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Direkte Vorteile f\u00fcr die Kunden<\/h4>\n
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Redesign f\u00fcr die additive Fertigung - Designumfang<\/h3>\n
geometrische Figur<\/h4>\n
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Funktion<\/h4>\n
Erste Entwurfsiteration<\/h3>\n
![\"\"](\"https:\/\/zoehyd.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/IMG_3129_1.jpg\")
<\/p>\nZweite Generation der Design-Iteration<\/h3>\n
Zusammenfassung der Ergebnisse<\/h3>\n