制造铝制液压歧管块在某些情况下具有重量轻的优点，但也有不耐磨的缺点。快速成型制造（AM）技术能够制造出内部特征和通道，非常适合歧管的设计和制造。
雷尼绍与客户合作，采用快速成型制造技术重新设计了他们目前使用的液压歧管。在不影响部件坚固性的前提下，最大限度地减轻了重量。快速成型制造具有很高的设计自由度，设计人员可以利用它来提高流道效率。
液压歧管的常规制造方法
传统上在制造铝制液压歧管块时，首先要将铝或不锈钢坯料切割和加工成所需尺寸，然后钻孔形成流体通道。由于钻孔的复杂性，通常需要使用特殊工具。通道内还需要塞子，以正确引导流体通过系统。
制造过程中固有的限制会导致相邻流道之间形成突兀的拐角，造成流体流动不畅或停滞。
原装液压歧管
铝质 液压歧管块 耐磨性差，任何掉落的颗粒都会划伤通道表面，增加磨损。因此，有时最好使用不锈钢歧管。不过，不锈钢比铝合金密度大、硬度高，重量和加工成本也高得多。
使用 AM 设计和制造液压歧管的优势
- 优化流道，提高组件功能效率
- 能够充分利用计算流体动力学（CFD）方法协助设计过程
- 减少对固定装置的需求
- 简化对可拆卸支撑结构的需求
- 显著减轻重量
- 无需拆卸模块
- 充分的设计自由度，可设计出尺寸大大缩小的分水器
客户直接受益
- 质量减少达 79
- 单件结构，缺陷更少
- 加快设计和开发迭代
- 与现有设计完全兼容
- 60% 流量效率提高
为增材制造重新设计 - 设计范围
在重新设计组件的过程中，需要考虑客户提出的一些设计和功能要求。
几何图形
- 已定义的连接端口
- 流道内径
- 流道壁厚
- 固定位置和界面
功能
客户的主要要求是在保持刚度和功能不变的情况下减轻部件的重量。然而，对于铝制液压歧管块，设计人员通过减轻组件重量但降低刚度来实现这一目标，而对于钢制液压歧管块，他们则通过增加刚度但增加重量来实现这一目标。
第一次设计迭代
他们将部件分解成必要的通道，以提供液压歧管功能。他们使用 CAD 软件提取了原始交叉钻孔设计的流动路径，并删除了所有不需要的钻孔区域，只留下必要的管道网络。
随后，每条液压管路都进行了缩减和简化。工程师通过 CFD 分析确定了流体流动不畅和停滞的区域，然后对流动路径进行了优化。
在这种情况下，工程师会根据客户提供的规格生成壁厚，他们可以根据 CFD 分析过程中读取的压力读数，使用有限元分析 (FEA) 应力模型来实现这一点。
最后，他们在 CAD 几何图形上设计并添加了一个永久支撑结构，以创建一个高效的自支撑结构。
第一次设计迭代后，歧管体积比原来减少了 52%，流量效率提高了 60%。
第二代设计迭代
最初的歧管设计者打算将其用于串联安装多个单元的模块中。操作人员有时需要从序列中拆下单个液压阀块进行维修，因此需要螺纹 "模块拆卸 "通道。
经过第一次迭代后，快速成型的几何形状使工程师无需任何工具即可手动拆卸歧管，从而消除了对模块拆卸通道的需求。
第一次迭代设计比最初的实体块小得多，因此有人担心迭代 1 在后续加工过程中可能会弯曲、扭转变形和/或振动。事实证明，这种担心是多余的。第二次迭代设计的最终歧管体积仅为原歧管的 21%，同时进一步提高了歧管的刚度。
歧管体积的大幅减小使得在生产迭代 2 时可以使用更合适的 316L 不锈钢。在第二次设计迭代之后，工程师们通过使用密度更大的材料进行加工，使歧管的净重量减少了 37%。
结果摘要
| 设计阶段 | 材料 | 体积（立方厘米） | 数量 |
| 原装铝质液压歧管块 | 铝质 | 9600 | 25.6 |
| 增材制造的首次设计迭代 | 铝质 | 4650(-52%) | 12.3 |
| 快速成型二次设计迭代 | 316L 不锈钢 | 2040(-79%) | 11.3 |
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