【应用开发】PEP助力流体歧管实现功能结构一体化设计

流体歧管是连接两个或多个流体管道或通道的部件。可用于引导整个系统连接阀、泵和传动机构内的流体流动。

近年来，增材制造技术在复杂液压件制造领域的应用得到了一定的发展。由于3D打印 (AM) 技术能够构建内部特征和通道，并具有很高的设计自由度，因此非常适合用于设计和制造歧管。

在流体歧管的传统制造方法上，首先要从一个金属块开始，通过合理的简化设计进行切割和加工将金属块修整为所需外形，使其达到规定的尺寸，之后钻出供流体流通的内部管路。入口和出口的位置取决于最易于钻孔的方向，而不是最适合使用或组装的位置。同时想要精确地钻出这些管路非常困难，管路需要在特定点准确交汇，但在一些“盲”钻位置上，管路时常无法精确对准。制造工艺固有的局限性会导致相邻流动通道之间形成突兀的拐角，造成流体流动不畅或停滞。

▲传统工艺焊接的岐管结构（网图）

与传统制造相比，3D打印流体歧管有显著的不同。3D打印流体歧管的内部通道为圆形弯曲形状，与传统歧管中通过交叉钻孔加工方式而形成的尖锐弯角相比能够减少湍流现象。它具有无模具、可快速迭代等特点，优化了流动通道，提高了流动效率。

升华三维基于PEP技术，与客户携手合作，重新对客户的传统液压歧管进行了优化设计，其目标是在不影响组件主体功能和结构性能的前提下，优化流体通道，实现更高效的组件功能，另外采用了“墙体替代支撑”的设计特征可精简对可去除支撑构造的需求，显著提高结构性能的同时，还可以减轻零件重量。

▲升华三维3D打印流体歧管（生坯）

如上图所示，底部的壁以45℃倒角做支撑壁，并添加孔洞，以最少的支撑实现整体结构的更灵活的设计。通过在每个水平通道的下方放置一块薄壁，来完全消除对支撑材料的需求，其目的是让增加的薄壁成为支撑材料并成为组件的永久性特征。另外将液压配件拧入歧管时，会对管道施加很大的侧向力。而增厚的管口壁可以抵消部分侧向力，也有助于将损坏的风险降到最低。

▲升华三维3D打印流体歧管（烧结）

3D打印技术能够以传统制造无法实现的方式优化流体歧管。升华三维利用PEP技术从源头上把控材料的成型，采用整体优化设计，通过打印设备生产出“墙体替代支撑”特征的流体岐管，仅需几天即可完成一体化歧管组件的制备，成品内部无缺陷，尺寸精度和结构性能均通过客户的测试验证。

如今，企业对流体歧管在轻量化与性能提升方面的需求不断增大，3D打印流体歧管在多个行业领域将被广泛应用，升华三维拥有对高性能、高复杂结构金属/陶瓷的设计与制造能力，能为客户提供最优设计方案，同时降低制造成本和应用风险。将以创新应对市场高要求，助力3D打印在歧管应用领域高质量发展。