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Impacto de la impresi\u00f3n 3D en el proceso general de dise\u00f1o de un bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas y su fabricaci\u00f3n<\/h4>\n
El bloque hidr\u00e1ulico integrado consta de un cuerpo de v\u00e1lvula con complejas v\u00edas de flujo. Internamente, incluye orificios para aceite, orificios de posicionamiento, orificios para tornillos de conexi\u00f3n y orificios de montaje del bloque. Adem\u00e1s, el bloque cuenta con orificios de montaje para v\u00e1lvulas de cartucho enchufables y pasos de aceite laterales para las v\u00e1lvulas de cartucho. Al mismo tiempo, para garantizar la correcta conexi\u00f3n del orificio sin interferencias, a veces tambi\u00e9n se establecen varios orificios de proceso.
\nEl dise\u00f1o del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas debe cumplir las limitaciones de instalaci\u00f3n, conectividad y procesamiento. La superficie exterior del bloque debe proporcionar suficiente espacio de instalaci\u00f3n para los componentes de la v\u00e1lvula, garantizando que no haya interferencias entre ellos. Todos los orificios deben cumplir los requisitos de conectividad y no conectividad. Es importante garantizar la seguridad del grosor de la pared. El di\u00e1metro y la profundidad de cada orificio deben estar dentro del rango mecanizable. Directrices de dise\u00f1o de bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas es cumplir con estas tres limitaciones en las condiciones del circuito de aceite es simple, de peque\u00f1o tama\u00f1o, peso ligero.
\nEl procesamiento convencional de bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas requiere pretratamiento, mecanizado, desbarbado, limpieza y otros procesos (v\u00e9ase la Figura 26-309a). Realizamos el tratamiento previo principalmente para inspeccionar o realizar pruebas no destructivas en el material del bloque de v\u00e1lvulas. Este paso garantiza que la estructura interna del material sea densa. Tambi\u00e9n verifica que el material est\u00e9 libre de tracoma y atrapamiento. Durante el mecanizado, damos forma aproximada al bloque de v\u00e1lvulas fresando, cepillando y realizando otros procesos en la pieza en bruto.
\nA continuaci\u00f3n, utilizamos unos alicates para trazar y controlar la rugosidad de la superficie del bloque de v\u00e1lvulas para evitar problemas como las fugas. Tras el mecanizado, desbarbamos el bloque de v\u00e1lvulas para garantizar su suavidad. En la fase de limpieza, utilizamos un l\u00edquido limpiador antioxidante y aplicamos cierta presi\u00f3n para limpiar los orificios ciegos del bloque de v\u00e1lvulas y otras partes, evitando cualquier resto de suciedad y residuos.En los procesos tradicionales de mecanizado de bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas, nos encontramos con problemas como la engorrosa sujeci\u00f3n. Tambi\u00e9n nos enfrentamos a dificultades para controlar la tolerancia de forma y posici\u00f3n.
\nAdem\u00e1s, existen elevados requisitos de rugosidad superficial.Realizamos perforaciones, expansiones, mandrinados, escariados y otros procesos en los orificios, lo que hace que el proceso sea complejo y delicado. El bloque hidr\u00e1ulico integrado tiene un gran tama\u00f1o con orificios cruzados y mezclados, lo que dificulta el procesamiento. El procesamiento tradicional da como resultado un canal de flujo en forma de cruz en el bloque integrado hidr\u00e1ulico terminado. Este dise\u00f1o aumenta la amortiguaci\u00f3n local y eleva inevitablemente las p\u00e9rdidas hidr\u00e1ulicas.<\/p>\n
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La tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n en 3D ofrece un mayor grado de libertad de dise\u00f1o. El dise\u00f1o de bloques de v\u00e1lvulas impresos en 3D permite innovar en las t\u00e9cnicas de dise\u00f1o de bloques. Podemos optimizar las v\u00edas de flujo internas sin tener que considerar las limitaciones de dise\u00f1o de los orificios perforados en cruz. Dado que la impresi\u00f3n en 3D implica la estratificaci\u00f3n de polvos met\u00e1licos (v\u00e9ase la figura 26-309b), podemos optimizar previamente el dise\u00f1o de las trayectorias de flujo internas y dise\u00f1ar las esquinas transversales como curvas redondeadas. Este enfoque reduce la amortiguaci\u00f3n de las v\u00edas de flujo y minimiza las p\u00e9rdidas localizadas en el sistema hidr\u00e1ulico.
\nTambi\u00e9n conseguimos que el volumen de todo el bloque de v\u00e1lvulas sea menor que en los dise\u00f1os tradicionales, y podemos evitar posibles fugas en las superficies de uni\u00f3n del bloque de v\u00e1lvulas. El procesamiento y la fabricaci\u00f3n mediante impresi\u00f3n 3D tambi\u00e9n evitan problemas como las tolerancias de forma y posici\u00f3n dif\u00edciles de controlar. Los requisitos de control de forma y posici\u00f3n est\u00e1n b\u00e1sicamente satisfechos. Adem\u00e1s, la impresi\u00f3n 3D elimina los problemas de sujeci\u00f3n asociados al mecanizado tradicional. Tambi\u00e9n reduce la masa innecesaria del metal, aparte de los colectores, consiguiendo un bloque de v\u00e1lvulas ligero.<\/p>\n
Impacto de la impresi\u00f3n 3D en la mejora del dise\u00f1o de las v\u00edas de flujo en bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas<\/h4>\n
En el dise\u00f1o convencional de orificios, es inevitable prever un cruce de sistemas de orificios en forma de T o de cruz para conseguir el caudal de paso (v\u00e9ase la figura 26-310a). Por el contrario, en la impresi\u00f3n 3D es totalmente posible dise\u00f1ar siguiendo el principio de minimizar la amortiguaci\u00f3n hidr\u00e1ulica del canal de flujo (v\u00e9ase la figura 26-310b). La figura 26-311 presenta el resultado de comparar la p\u00e9rdida de presi\u00f3n de diferentes canales de flujo con el mismo caudal. Este resultado muestra que cambiar la forma del canal de flujo en el bloque de v\u00e1lvulas puede reducir la p\u00e9rdida de presi\u00f3n del bloque de v\u00e1lvulas.<\/p>\n
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Proceso de impresi\u00f3n del bloque de v\u00e1lvula universal para v\u00e1lvula de cartucho hidr\u00e1ulica<\/h4>\n
(1) Seleccionar el equipo y el m\u00e9todo de impresi\u00f3n 3D adecuados<\/strong>\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0De acuerdo con los requisitos del material del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas para seleccionar el equipo de impresi\u00f3n 3D adecuado. Las tecnolog\u00edas de impresi\u00f3n 3D utilizadas para componentes hidr\u00e1ulicos son las siguientes:<\/p>\n 1) La tecnolog\u00eda de moldeo por inyecci\u00f3n de polvo met\u00e1lico (MIM) es un proceso de trabajo de precisi\u00f3n del metal, que requiere un aglutinante con mejores prestaciones. (2)Bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas utilizado en cuestiones de material de impresi\u00f3n 3D<\/strong>\u00a0 \u00a0 \u00a0 Los materiales tradicionales de los bloques de v\u00e1lvulas de cartucho se clasifican aproximadamente en las siguientes categor\u00edas: hierro fundido, acero forjado, perfiles, acero inoxidable y aleaci\u00f3n de aluminio. Las piezas de fundici\u00f3n pueden no ajustarse bien, y las paredes finas pueden presentar fugas con facilidad. Por lo general, no seleccionamos piezas de fundici\u00f3n. En su lugar, solemos utilizar chapa Q235A y acero forjado 35. Cuando los requisitos no son elevados, tambi\u00e9n podemos utilizar placas de acero 45 o 50 para matrices o acero estructural al carbono de alta calidad para el corte y la producci\u00f3n. El tama\u00f1o general no debe ser demasiado grande, y la aplicaci\u00f3n de presi\u00f3n puede superar los 31,5 MPa. Solemos utilizar aleaciones de aluminio como 6061-T6, 7075-T6 y 2A12. Desde el punto de vista de la impresi\u00f3n 3D, los bloques de v\u00e1lvulas en hidr\u00e1ulica requieren propiedades de forja. La impresi\u00f3n 3D puede producir piezas de acero inoxidable, desde AISI 304 hasta 316L. Tambi\u00e9n puede producir aluminio, titanio y aleaciones a base de n\u00edquel. Adem\u00e1s, los equipos de impresi\u00f3n 3D pueden producir algunos materiales nuevos en lotes peque\u00f1os. Los materiales para productos hidr\u00e1ulicos deben ser lo suficientemente fuertes y resistentes a la corrosi\u00f3n como para soportar con seguridad las altas presiones de los sistemas hidr\u00e1ulicos. Entre los materiales disponibles se encuentran el acero al carbono, el acero inoxidable y el aluminio. Estos materiales incluyen acero inoxidable como AISI304, AISI316L y 17-4PH. Tambi\u00e9n incluyen aleaciones de aluminio como AISi10Mg. Adem\u00e1s, utilizamos aleaciones de titanio como Ti6AI4V, aleaciones de n\u00edquel de alta temperatura como IN625 o IN718, y aceros martens\u00edticos de envejecimiento. Utilizamos aleaciones de titanio para la impresi\u00f3n por su ligereza, sus propiedades mec\u00e1nicas estables y su buena resistencia a la corrosi\u00f3n.<\/p>\n (3) Conversi\u00f3n y detecci\u00f3n de datos de modelos de estructura de bloques integrados de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas<\/strong>\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Bas\u00e1ndose en las caracter\u00edsticas de la impresi\u00f3n 3D, es necesario utilizar software de dise\u00f1o asistido por ordenador para conseguir la estructura del bloque integrado de la v\u00e1lvula hidr\u00e1ulica del diagrama de dise\u00f1o del modelo 3D. El proceso de generaci\u00f3n del modelo de impresi\u00f3n 3D para el bloque integrado de la v\u00e1lvula hidr\u00e1ulica se muestra en la Figura 26-313. La Figura 26-313a muestra el mapa tridimensional general. La Figura 26-313b muestra la estructura espacial del mapa. (4) Introducir el corte del modelo y fijar la direcci\u00f3n de moldeo<\/strong>\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 Antes de cortar, debemos probar y reparar el archivo de modelo en la tecnolog\u00eda no hay anillo cerrado y el fen\u00f3meno de ambig\u00fcedad. Ponga el archivo stl guardado en el software Netfabb para la detecci\u00f3n, los resultados de detecci\u00f3n se muestran en la Fig. 26-314.<\/p>\n Despu\u00e9s de probar el archivo del modelo y no encontrar ning\u00fan problema, podemos importar el corte del modelo en el software de impresi\u00f3n 3D para prepararlo para la impresi\u00f3n. Despu\u00e9s de importar en el software, el lado derecho de la pantalla del ordenador mostrar\u00e1 las opciones de configuraci\u00f3n de par\u00e1metros. All\u00ed se puede ajustar la calidad de impresi\u00f3n, la velocidad, la temperatura de la cama caliente y otros par\u00e1metros. El lado izquierdo muestra la vista 3D del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas, donde puede arrastrar el modelo para imprimir. El lado izquierdo muestra la vista en 3D del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas, donde puede arrastrar el modelo para realizar operaciones b\u00e1sicas como moverlo, escalarlo y rotarlo. (5) Impresi\u00f3n y conformado de modelos de bloques con v\u00e1lvula hidr\u00e1ulica integrada<\/strong>\u00a0 \u00a0 Ajuste el di\u00e1metro del material de impresi\u00f3n a 1,75 mm y el caudal a 100%. Ajuste el grosor de la capa de impresi\u00f3n entre 0,1 mm y 0,3 mm. Si utiliza un grosor de capa de 0,1 mm, la entidad impresa alcanzar\u00e1 una mayor precisi\u00f3n y calidad de superficie. Sin embargo, el tiempo de impresi\u00f3n ser\u00e1 muy largo, aproximadamente 9 horas y 59 minutos. Los consumibles ascender\u00e1n a 24,91 metros, y el producto acabado pesar\u00e1 748 gramos.Inserte la tarjeta SD preparada en la impresora 3D. Realice la depuraci\u00f3n previa a la impresi\u00f3n y precaliente la cama caliente y el cabezal de impresi\u00f3n. El sistema a\u00f1adir\u00e1 autom\u00e1ticamente el soporte establecido. Finalmente, comience a imprimir el bloque integrado de la v\u00e1lvula hidr\u00e1ulica de acuerdo con la configuraci\u00f3n del modelo original.El resultado se muestra en la Figura 26-313d. P\u00f3ngase en contacto con<\/strong><\/a>\u00a0Zhuo Yi Control Technology, lo \u00faltimo en tecnolog\u00eda de producci\u00f3n<\/p>\n Puede ponerse en contacto con nosotros\u00a0correo electr\u00f3nico<\/strong><\/a>\u00a0o\u00a0WhatsApp<\/strong><\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" \u00a0 La impresi\u00f3n 3D tiene un impacto perturbador en el procesamiento de bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas La impresi\u00f3n 3D en hidr\u00e1ulica puede incluir piezas de componentes hidr\u00e1ulicos (v\u00e9ase la Figura 26-307), bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas (v\u00e9ase la Figura 26-308) y patrones de arena para fundici\u00f3n hidr\u00e1ulica. Uno de los focos de atenci\u00f3n es la producci\u00f3n de bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas mediante impresi\u00f3n 3D. 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\n2) El alambre met\u00e1lico (o pellets) utilizado en la tecnolog\u00eda de modelado por deposici\u00f3n fundida (FDM) sigue el mismo proceso que el FDM de pl\u00e1stico general. Ambos utilizan la extrusi\u00f3n de masa fundida y el moldeo por capas. La diferencia es que la mayor\u00eda de los consumibles en FDM met\u00e1lico consisten en una mezcla de polvo met\u00e1lico y aglutinante org\u00e1nico. Para la tecnolog\u00eda de inyecci\u00f3n de aglutinante y la tecnolog\u00eda de moldeo por deposici\u00f3n fundida de los materiales principales se utiliza acero inoxidable 17-4PH y 316L.
\n3) La tecnolog\u00eda de moldeo por inyecci\u00f3n de aglutinante (BI) es un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n aditiva que consiste en rociar un aglutinante para moldear el polvo. Esta tecnolog\u00eda, similar a muchas t\u00e9cnicas de sinterizaci\u00f3n l\u00e1ser que utilizan un lecho de polvo, emplea un cabezal de impresi\u00f3n de inyecci\u00f3n de tinta para rociar el aglutinante sobre el polvo. Las capas de polvo se unen para lograr el moldeo. Las primeras investigaciones sobre esta tecnolog\u00eda se centraron en la formaci\u00f3n de moldes de arena.
\n4) La tecnolog\u00eda de fusi\u00f3n de lecho de polvo por l\u00e1ser (LB-PBF), tambi\u00e9n conocida como fusi\u00f3n selectiva por l\u00e1ser, es un proceso de fabricaci\u00f3n aditiva basado en el lecho de polvo. Utiliza rayos l\u00e1ser de alta energ\u00eda para lograr el escaneado punto por punto del polvo para la uni\u00f3n metal\u00fargica, lo que permite la impresi\u00f3n de piezas de alto rendimiento. Podemos utilizar materiales como aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio, aleaciones a base de n\u00edquel, aleaciones ferrosas y aleaciones de metales preciosos. Adem\u00e1s, actualmente estamos desarrollando otros materiales, como aleaciones de magnesio. En teor\u00eda, podemos procesar cualquier material soldable con la tecnolog\u00eda LB-PBF, incluidos los materiales de \u00e1cido polil\u00e1ctico (PLA), que son termopl\u00e1sticos fabricados a partir de recursos renovables.
\nLa Figura 26-312 ilustra las opciones de procesamiento de piezas con impresi\u00f3n 3D. La impresi\u00f3n 3D es especialmente adecuada para la fabricaci\u00f3n de bloques de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas y carretes de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas. Las principales aplicaciones de la tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D son la tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D de metal de fusi\u00f3n selectiva PBF, la tecnolog\u00eda de impresi\u00f3n 3D de metal por chorro aglutinante BJ, adem\u00e1s del camino a trav\u00e9s de los moldes de arena de impresi\u00f3n 3D por chorro aglutinante y la combinaci\u00f3n de fundici\u00f3n.
\nTambi\u00e9n existe la opci\u00f3n de la tecnolog\u00eda de fusi\u00f3n por l\u00e1ser (SLM) para fabricar servov\u00e1lvulas, el di\u00e1metro de 30~60um polvo met\u00e1lico esf\u00e9rico, utilizando la fusi\u00f3n por l\u00e1ser de alta precisi\u00f3n. Para cada proceso, s\u00f3lo unas pocas micras de espesor de fusi\u00f3n se establece. A continuaci\u00f3n, se construye capa por capa para obtener la c\u00e1mara deseada.<\/p>\n![\"bloque](\"https:\/\/zoehyd.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/6-1-1320x729.png\")
<\/p>\n
\nGeneralmente utilizamos estas aleaciones de aluminio en situaciones de media y baja presi\u00f3n por debajo de 25 MPa porque su resistencia estructural tiene limitaciones. En funci\u00f3n de los requisitos de los escenarios de uso, tambi\u00e9n utilizamos acero inoxidable para producir el cuerpo del bloque de v\u00e1lvulas. Por ejemplo, la hidr\u00e1ulica de agua o los medios hidr\u00e1ulicos a base de agua en el uso de tales materiales como materiales del cuerpo de la v\u00e1lvula.<\/p>\n
\nPara proceder con la siguiente operaci\u00f3n en el modelo estructural del bloque integrado de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas, necesita dise\u00f1ar los archivos gr\u00e1ficos tridimensionales de SolidWorks. Convierta estos archivos a formato STL. Guardamos el modelo 3D en formato STL, que utiliza una malla triangular para representar las distintas caras de la estructura del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas. La Figura 26-313c muestra el modelo 3D del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas en formato STL. Este es el primer paso en la impresi\u00f3n 3D. Despu\u00e9s de convertir el modelo, importe el archivo del modelo en el software adecuado para realizar la prueba de integridad. Si la prueba no revela ning\u00fan problema, puede pasar al siguiente paso. La impresi\u00f3n 3D del objeto f\u00edsico se muestra en la Figura 26-313d.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/zoehyd.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/7-1-1320x466.png\")
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\nAdem\u00e1s, establecer la direcci\u00f3n de conformado es muy importante. Afecta al ahorro de material de impresi\u00f3n. Tambi\u00e9n influye en cu\u00e1nto podemos acortar el tiempo de impresi\u00f3n. Para las caracter\u00edsticas del producto del bloque integrado de v\u00e1lvula hidr\u00e1ulica, no es necesario establecer un soporte para toda la estructura. Sin embargo, es necesario a\u00f1adir un soporte adecuado para la superficie saliente de la abertura. Este paso garantiza una impresi\u00f3n equilibrada durante todo el proceso. Despu\u00e9s de la impresi\u00f3n, puede retirar completamente el material de soporte. En primer lugar, configure los ajustes correspondientes. A continuaci\u00f3n, el sistema guardar\u00e1 el archivo y lo convertir\u00e1 en el c\u00f3digo correspondiente. A continuaci\u00f3n, el sistema depositar\u00e1 el archivo en la tarjeta SD de la impresora 3D. Este proceso completa el corte y prepara la impresora para empezar a imprimir.<\/p>\n
\nDebe tener en cuenta que al imprimir el bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas, debe mantener los requisitos de posici\u00f3n de instalaci\u00f3n para la entrada y salida del bloque de v\u00e1lvulas. Tambi\u00e9n debe garantizar el dise\u00f1o de la tolerancia de mecanizado. El dise\u00f1o de la curvatura de la trayectoria de flujo interna depender\u00e1 de su elecci\u00f3n de materiales de impresi\u00f3n 3D y del proceso de impresi\u00f3n. Por ejemplo, el proceso de fusi\u00f3n por haz de electrones (EBM) con la aleaci\u00f3n de titanio Ti-6Al-4V permite a los dise\u00f1adores una mayor libertad en el tama\u00f1o del canal circular. Esta libertad supera lo que pueden conseguir utilizando un lecho de polvo l\u00e1ser. Adem\u00e1s, los dise\u00f1adores pueden fabricar la pieza sin estructura de soporte.
\nEn la impresi\u00f3n 3D con polvo, tambi\u00e9n tenemos que considerar la eliminaci\u00f3n del polvo met\u00e1lico atrapado que queda en el canal. M\u00e1s adelante, es posible que necesitemos una tomograf\u00eda para verificar si hemos eliminado todo el polvo del canal. Si hay polvo atrapado, el m\u00e9todo de eliminaci\u00f3n es el grabado qu\u00edmico (ver Figura 26-315). El grabado qu\u00edmico elimina la mayor parte del polvo atrapado y tambi\u00e9n puede mejorar significativamente la rugosidad de la superficie. Sin embargo, para los polvos que el grabado qu\u00edmico todav\u00eda no puede eliminar, los dise\u00f1adores pueden a\u00f1adir puertos de eliminaci\u00f3n de polvo adicionales para facilitar la eliminaci\u00f3n del polvo. Adem\u00e1s, pueden facilitar el mecanizado de los puertos en una fase posterior desplazando algunos pasos durante el proceso de dise\u00f1o. Este ajuste permite que la fijaci\u00f3n permanezca en la parte inferior de la pieza. Como resultado, puede mecanizar todos los puertos del bloque de v\u00e1lvulas hidr\u00e1ulicas en una \u00fanica configuraci\u00f3n de fijaci\u00f3n utilizando una m\u00e1quina de 5 ejes.<\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/zoehyd.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/9-1320x596.png\")
<\/p>\n