什么样的液压元件适合用3D打印技术来生产？

随着3D打印技术在国内的蓬勃兴起，关于其在液压领域实现创新应用的探询急剧增加，这一现象鲜明地昭示了3D打印技术正逐步成为液压行业内万众瞩目的核心焦点。

这股汹涌而来的趋势究竟是新技术热潮下的盲目跟风，还是3D打印技术融入液压元件制造所展现出的独特优势与深远价值的真实体现?作为3D打印传动元件制造的领先企业，赛诺动力也在近期南京举办的直驱伺服阀研讨会上，通过分享真实案例与技术洞见，针对这一议题进行了深入而细致的探讨。

下面来一起看看@液压贼船对此次研讨会进行的一些剖析。

什么样的液压件适合用3D打印技术生产？

是不是所有的液压元件都“适合”用3D打印技术来生产呢？

注意，我们这里讨论的是“适不适合打印”，而不是“能不能打印”。惠普资深工程师陆亦涵曾分享过：“很多客户拿一个传统机械加工或者铸造能够生产的液压元件（比如普通的三位四通换向阀阀体）来咨询3D打印的报价，看看能否比传统机械加工的制造成本更低。但显然，最终得到的报价往往比传统生产工艺要高得多。

所以，对于那些传统加工工艺能制造的阀体，不要想着用3D打印来替代，这类产品目前来说没有任何优势，这就是“不适合”用3D打印生产。

那什么样的产品“适合”呢？必须是叠加了一些创新设计的产品。普通的液压阀体由于受限于传统机械加工工艺，其内部油道必须设计成横平竖直，少量的斜孔其倾斜角度也不能太大。

实际上，从流体力学的角度考虑，这些横平竖直的孔道存在很多问题，特别是在两孔交叉的位置。我们希望油道的流线越平滑越好，以前由于加工工艺的限制，我们在设计上必须做出让步。但是现在有了3D打印技术，我们的设计可以以性能最优为依据，而不是以“好不好加工”为依据。

总结一下，如果想通过3D打印技术来生产液压元件，那么液压元件必须是以“性能最优”来设计的，用传统加工工艺无法制造的，这才是最“适合”3D打印的产品。

伺服阀是适合用3D打印技术生产的典型产品

为什么伺服阀这么幸运，被选中作为液压行业利用3D打印技术生产的标杆呢？主要原因在于伺服阀本身的高价值以及用传统机械加工工艺加工它的难度极大。由于传统方法的成本和复杂性，促使人们有足够的动力去重新设计伺服阀，并采用新的生产工艺来加工它。

那么，为了使用3D打印技术打印伺服阀，我们在设计上做了哪些改变呢？经过以“性能最优”为导向的设计后，我们得到了哪些好处呢？

通过对赛诺动力CEO马赫的报告进行详尽分析，可以得出两个大家最容易理解的结论。

伺服阀的零件数量大幅减少

马赫在报告中提到：“相比于传统喷嘴挡板式伺服阀的复杂结构和繁多的零件数量，通过“性能最优”设计原则设计的伺服阀，其零件数量可以优化到只剩下十几个，其中还包括外壳。对于任何机械部件来说，零件数量越少，配合关系越简单，使用的可靠性越高，即使出现故障也非常便于维护。”

虽然通过“性能最优”原则设计的伺服阀零件数量减少，但这并不意味着其结构简单，而是通过复杂的结构将原本需要多个零件组合才能实现的功能集成到一个零件中。这种复杂的零件通过传统的机械加工工艺是无法实现的，只有通过3D打印技术才能生产。因此，伺服阀被视为3D打印技术的理想应用对象，也受到资本市场的青睐。

伺服阀的抗污染能力大大增强

由3D打印的直驱伺服阀，其内部油道可以完全以提高性能为导向进行设计，而不需要过多考虑加工的限制。马赫提到：“直驱伺服阀的油道可以设计得非常复杂，流道布置不再需要按照传统的横平竖直，而是根据流体性能最优在空间内任意布置（赛诺动力采用Manifold Master™ AI加持的内流道设计）。这样，流道内油液的流速可以非常快，达到120m/s至150m/s。”

油液进入阀体后呈现完全湍流状态，高速旋转并向前奔涌。由于油液的旋转作用，较大尺寸的颗粒物会被包裹在液流柱的中心位置，而不是在边缘。因此，当油液流经阀口时，会将这些大颗粒物直接冲出阀口，避免了颗粒物在阀口堆积造成的磨损和卡阀现象。

赛诺动力已经验证了几百只直驱伺服阀，目前还没有出现因污染物导致的卡阀问题。

*赛诺动力3D打印伺服阀阀体的实物截面

通过上述两个结论可以看出，伺服阀确实是利用3D打印技术实现性能优化的理想产品。

赛诺动力作为国内领先的3D打印传动元件制造商。借助增材制造技术近乎无限的设计自由度和AI优化设计方法的卓越效率，设计了一系列具有高性能、高效、轻量化和低成本特点的颠覆性液压元件、伺服阀和新型电机。

赛诺动力致力于以科技创新推动产业升级，期待与业界同仁共同探索3D打印技术在液压领域的无限可能。