3D打印一體化結(jié)構(gòu)是一種具有代表性的為增材制造而設(shè)計(jì)（Design for additive manufacturing，DfAM）的結(jié)構(gòu)。以增材制造的思維去設(shè)計(jì)時(shí)，需要突破以往通過(guò)鑄造、壓鑄、機(jī)械加工制造所帶來(lái)的思維限制，這個(gè)過(guò)程是充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的。

隨著結(jié)構(gòu)一體化在新能源領(lǐng)域應(yīng)用的切入，能在未來(lái)5年內(nèi)跑贏市場(chǎng)的應(yīng)用點(diǎn)，將實(shí)現(xiàn)由“點(diǎn)”及“面”，從一個(gè)角落瞬間“掀起”，“跳躍”起來(lái)，塑造變化的大局，而3D打印在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)一體化方面有著天然的成本優(yōu)勢(shì)，必將隨著能在未來(lái)5年內(nèi)跑贏市場(chǎng)的應(yīng)用點(diǎn)，將實(shí)現(xiàn)由“點(diǎn)”及“面”的應(yīng)用發(fā)展獲得一條新的上升路線(xiàn)。

3D打印成就復(fù)雜與一體化

泄露之痛

多級(jí)閥內(nèi)件是可在高壓減壓應(yīng)用中使用以防止氣蝕的流量減小裝置的示例，多級(jí)閥內(nèi)件通常以閥籠和閥塞為特征，閥籠和閥塞共同限定了較長(zhǎng)的流體流動(dòng)路徑，具有曲折和迷宮式結(jié)構(gòu)，并具有較小的流道和緊密的間隙，從而定義了流體必須流經(jīng)的多個(gè)減壓級(jí)（從而降低了流體壓力）。

不過(guò)當(dāng)流經(jīng)其中的流體是清潔的時(shí)候（例如，不包括微粒），這些多級(jí)閥內(nèi)件往往會(huì)工作得很好。但是，當(dāng)流體變臟（例如，包含微粒）時(shí)，必須使用具有較大流道的多級(jí)閥內(nèi)件，否則流體攜帶的微?？赡軙?huì)堵塞小流道，從而降低流量并可能損壞閥體。

當(dāng)前，已經(jīng)建造了用于骯臟服務(wù)應(yīng)用中（即，涉及到惡劣流動(dòng)條件的應(yīng)用，例如，煉油廠中的催化劑細(xì)粉，發(fā)電廠中的磁鐵礦，石油生產(chǎn)中的沙子等應(yīng)用場(chǎng)景中）的多級(jí)閥內(nèi)件。不過(guò)3D科學(xué)谷了解到由于CNC機(jī)床加工的限制，加工節(jié)流控制所需的復(fù)雜幾何形狀難以實(shí)現(xiàn)，通常需要將閥籠分成多個(gè)不同的部分，然后將它們與一個(gè)或多個(gè)密封元件組裝在一起。

單一組件之美好

使用3D打印-增材制造技術(shù)創(chuàng)建布置在流體流量控制裝置的閥體內(nèi)的無(wú)堵塞結(jié)構(gòu)一體化多級(jí)閥籠，一體式閥籠主體包括布置成與閥體接合的外壁以及在外壁的徑向內(nèi)側(cè)間隔開(kāi)的內(nèi)壁。閥籠還包括：閥籠入口，閥籠入口形成在一體式閥籠主體中，并且與閥體入口流體連通；閥籠出口，形成在外壁中并且與閥體出口流體連通；多級(jí)減壓流體流道形成在整體的籠體內(nèi)，并在籠的入口和籠的出口之間延伸。

附加值創(chuàng)造正在升級(jí)

不過(guò)，值得注意的是，并非單獨(dú)通過(guò)3D打印就可以完成多級(jí)閥的完整制造，3D打印與傳統(tǒng)加工技術(shù)的配合是不可或缺的，在這方面，國(guó)際上GF加工方案的增材制造解決方案致力于在車(chē)間真正實(shí)現(xiàn)端到端的集成，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫和高效的工作流程的關(guān)鍵就是要對(duì)現(xiàn)有的軟硬件環(huán)境做出調(diào)整，這是當(dāng)前發(fā)揮3D打印潛力的另一塊需要重視的能力建設(shè)。

總體來(lái)說(shuō)，3D打印與傳統(tǒng)加工工藝的配合共同完成第四次工業(yè)革命的進(jìn)程。正如惠普的趨勢(shì)報(bào)告所指出的那樣，數(shù)字制造技術(shù)將通過(guò)解鎖新的和擴(kuò)展的軟件、數(shù)據(jù)、服務(wù)和工業(yè)生產(chǎn)解決方案，從而提供用戶(hù)理想的設(shè)計(jì)，這些解決方案可提供更多的變革性體驗(yàn)，并顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。