周末在武汉举办的液压元件3D打印产业化会议圆满结束，此次会议由上海液气密协会主办，武汉易制和江西商蔚承办。具体的会议内容可点击【拥抱变革】#HiTalks2023 | 智能制造液压元件3D打印产业化研讨会于武汉举办微信公众号文章查看。

今天，我们主要对比一下，在液压元件3D打印领域，无论国内国外，都有哪些产品，孰强孰弱，大家看完文章之后，可以在评论区讨论。

一

你知道国内、国外有哪些3D打印的液压产品吗？

目前国外利用3D打印技术生产液压元件的公司，比较出名的应该是Aidro公司了。而国内第一个吃螃蟹的应该是江西商蔚的陆总和武汉易制的蔡总。（话说小编家乡的阳澄湖大闸蟹已经开始捕捞了，嘿嘿国庆回去就开吃……）

由于我们主要还是要为国产品牌摇旗呐喊，所以这里一句话介绍一下这两家公司。

武汉易制科技——是一家专注于粘合剂喷射3D打印技术的企业，可提供成套的综合解决方案。而江西商蔚的陆总，基于多年开关阀、比例阀、伺服阀的生产、制造、应用经验，陆总认为增材制造是解决当前液压技术困局和创建全新解决方案的一个方法。

1利用316L材料打印的液压阀

Aidro公司的HD3-AMES阀，阀体采用激光粉床熔融（LPBF）技术制造，材料是316L不锈钢。通过增材制造设计，使得阀体内部结构得到改进，从而实现更好的流动路径。

江西商蔚科技公司的4通径阀，阀体采用粘合剂喷射3D打印技术制造，材料是316L不锈钢。

主要特点：

可以实现传统制造方式无法加工的几何形状

可以改进阀体内腔的流动路径

极致的轻量化设计，当然需要通过外部加强筋增加刚度

2液压阀和阀块一体化设计和制造

左图是Aidro公司将AMES阀，安装在同样是利用3D打印技术制造的阀块之上。

相较于右图中传统的方块形阀和阀块，在轻量化上极具优势。

下面是商蔚的传统阀和3D打印阀的对比图。

3阀块与多路阀阀体设计

通过前面的介绍，我们多次提到轻量化，那么阀块设计的其中一个优势，就应该在减重这一方面。另一个优势是：通过增材制造技术可以优化阀块的内部流动通道，使得流动阻力（也就是压降）大大降低，同时重量和体积也减小到前所未有的程度。

下图是Aidro公司打印的单个阀块，以及多路阀阀体。

下图是商蔚和易制打印的阀体内部油路展示。

4 3D打印的插装阀阀组

这是一个用不锈钢打印的液压阀块，可以集成安装多个插装阀。

增材制造技术非常适合设计和制造集成块，阀块内部通道经过优化，可以实现更好的流动，并节省很大的空间，同时可以消除工艺孔，从而大大减少漏点。

下图是Aidro公司打印的插装阀阀组产品。

下图是江西商蔚和武汉易制尝试的插装阀与3D打印阀块组装的示意图。

5 3D打印的阀芯

阀芯经过重新设计，利用3D打印技术，可以很容易的实现椭圆孔和方孔。这些形状在传统制造过程中，尤其是数控加工中是不实际的，而使用增材制造技术，则很容易实现。

改变孔的形状，其目的就是增加阀芯的通流面积，从而降低压力损失。

下图是Aidro公司打印的阀芯，左边是椭圆孔，右边是方形孔。

下图是商蔚公司打印的阀芯（图中的阀芯，拍照的时候尚未做后处理）。

6 高压阀块的设计

提到3D打印技术，很多人的第一个疑问是：它的强度够不够，耐压能力行不行？也就是轻量化与耐压性能是否可以兼具？

下图是Aidro公司打印的一款高压阀，通过轻量化设计，这个阀的重量从原来的5kg降到了1.3kg，减少了60%；同时耐压也可以到达700bar。这也间接证明了3D打印的液压元件承压能力也是完全没问题的。

7 3D打印的平衡阀

平衡阀通常用于负载保持、负载控制或负载安全。

通常，设定值将比最大施加负载高出1.3倍。

下图是Aidro利用3D打印技术制造的平衡阀产品。

当然，目前国内尚未有公司做此类产品的尝试。

8 3D打印的伺服阀

此次报告会上，海卓伺服的闫政涛闫总作了《增材制造技术在伺服阀领域应用探讨》主题报告，也展示了自家通过3D打印技术制造的伺服阀产品，如下图所示。

二

3D打印液压元件的优势有哪些？

首先我们知道，传统减材制造，你的设计是要迁就现有制造工艺的。而3D打印是增材制造，它就可以改善传统减材制造的这个缺陷，让设计工程师在设计产品时，更偏向于产品性能。

液压行业与3D打印行业充分结合之后，可以具备如下的优势，您可以一起来参与分析一下，看看这些优势，3D打印液压元件是否真的具备，还是说只是噱头，欢迎评论区留言！

可以跳出常规思维，设计时不必迁就制造工艺，可以更倾向于产品性能；

可以为复杂的油路通道提供定制化的解决方案（结构上优化）；

可以通过优化阀体内部油道的方式，实现更优的产品性能（性能上优化，比如利用流体仿真技术）；

可以将液压元件的轻量化做到极致；

可以尝试将阀块和液压阀等多个零部件集合成一个整体，使结构更加紧凑；

可以轻松实现快速样机和快速备件的生产。

三

要实现3D打印液压元件产业化，靠的是什么技术？

此次武汉会议，承办方武汉易制，采用的是粘结剂喷射3D打印技术（Binder Jetting，简称BF），打印的商蔚的4通径液压阀。所以，我们这里要介绍的，也就是这个粘结剂喷射金属3D打印技术。

它采用阵列式喷射成形方法，高效且低成本，其成形过程如下：

采用阵列式喷头，对三维CAD模型切片，然后得到一系列二维数据；

根据切片得到的二维图形，在金属、陶瓷粉末中选择性喷射粘结剂来固化成形；

多层叠加制作完成整个零件的打印；

最后再通过烧结方法得到高精度、高性能的金属、陶瓷零件。为加速固化速度，可采用加热等方式加速固化。

该技术结合了传统金属注塑成型的烧结工艺过程，有效地解决了速度慢和成本高两大难题，是一种满足批量生产要求的技术方案。

下面通过一个视频，来了解一下BJ技术的成型过程。

下面这几个产品，都是采用BJ技术打印的液压阀。

四

留两个问题互动一下

最后，留两个简单的问题，供大家讨论！

1、大家觉得，3D打印的液压元件，产品越大越好打印，还是产品越小越好打印？

具体点说，大家觉得4通径的阀好打印还是10通径的阀好打印呢？

大家可以在评论区说说原因。

2、大家有没有好奇过，3D打印的阀孔是如何设计出来的呢？

下图呢，就是商蔚SUNWAY从2022年开始进行液压元件3D化设计的一些展示，大家可以讨论一下，有什么好的设计符合3D打印油路的设计方法，当然在我直播视频的最后也提到了相关方法，有兴趣可以看看。