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，西班牙純銅線圈專家 GH Induction 采用了EBM（電子束）技術3D打印生產(chǎn)了大型的純銅線圈，開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品牌銷售其3D打印純線圈生產(chǎn)方法，自2014年以來已經(jīng)制造了數(shù)百款3D打印線圈。



該公司的基本技術依托于專利3D打印線圈技術 (3DPCoil)，而該技術又以GE Additive 的 EBM 技術為基礎。在這項最新的成果中，GH Induction使用的 GE Additive X2A 系統(tǒng)的構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
感應加熱裝置最重要的方面之一是感應器本身。GH Group 使用基于 EBM 增材制造的獨家技術，為電感器設計和制造的革命性新系統(tǒng)申請了專利。傳統(tǒng)的電感器制造是一次性的過程——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，可以生產(chǎn)相同的電感器。當多個感應系統(tǒng)運行相同的過程時，具有較高的重復性和一致性，并在需要更換感應器時顯著減少了維護和校準時間。

增加純銅零件增材制造的能力一直以來是技術人員希望攻克的難題，現(xiàn)在可以使用3D打印對單個較大零件的較大線圈進行熱處理，或堆疊多個較小線圈，以最有效的方式優(yōu)化構造體積方法。該公司堆疊技術、構建體積的優(yōu)化以及處理純銅的能力能夠極大的提高銅線圈的性能，具體來說，可以提高能源效率并延長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。以上是新型托盤與傳統(tǒng)托盤的對比

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

●可重復電感：制造和供應相同替換件的能力可確保在更換夾具時保持加熱曲線，并且無需進行耗時的更換。

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

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

●復雜的電感器形狀：使用 GH 技術，可以制造非常復雜的電感器設計，而這是用傳統(tǒng)方法根本無法制造的。



最后，南極熊要介紹一個指標，這就是RRR指標，它表示3D打印線圈材料的銅純度，能夠間接表示制造效率。該指標越高值證明材料具有越高的密度、高純度并且沒有空隙越少，這個值也決定了材料的導熱性和導電性。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最新的報道，在低溫電導率和熱導率的最新測試中，GH材料的性能最優(yōu)，其RRR大于250。