多年来，3D打印机已被证明是一种十分便利的技术，可用作生产替换和机械部件，如手动水泵，变速箱，齿轮和阀门。今年，为题“3D打印机安全阀分析和检验”的硕士论文题目，爱荷华州北部大学技术系由的学生JohnAnthonyDutcherIII用于SLA3D打印机制作内部原型于是以排量泵的减压阀。概要认为，“增材生产容许更加慢，更加低成本的产品开发，还包括自定义，在用于点打印机，以及每批产量的低成本。”该研究用于Stereolithography生产的原型来研发对现有产品的改良，即正排量泵的内部减压阀。

在这项研究中研发并测试了四个3D打印机原型组件。减压阀组件由增材生产生产的压力容器部件构成，后处理，并加装在于是以排量泵上，需要额外的加工。用于计算出来流体动力学仿真分析原型设计以减少通过阀门的流量。

通过性能测试检验了仿真，以将裂开增加到阀的几乎旁通压力范围。通过增大阀的这个操作者范围，可以减少泵驱动系统的功率市场需求，从而提升泵驱动系统的能量效率。3D打印机安全阀的性能测试测量了泵流量，阀内的提高阀运动以及与现有应用于类似于的操作者条件下的排泄压力。

Stereolithography原型组件展现出十分好，指出阀门裂开至几乎旁通阶段的压差减少了56%。该研究证明了增材生产的生产部件在压力容器应用于中代替现有金属部件的短期能力。

可以减少泵驱动系统的功率拒绝，从而提升泵驱动系统的能效。一个多世纪以前研发的于是以排量泵内部的齿轮需要解决现有的性能容许，但它决不是极致的。

这些泵必须一个内部安全阀，可以避免过大的压力；如果废气流量增加，过压系统可能会过热。“这项研究的主要重点是研究用作于是以排量泵的内部安全阀的性能，明确提出基于流动仿真改良阀门裂开至几乎旁通压力范围的流动条件，并通过检验性能改良3D打印机原型。”Dutcher写到。

SLA零件生产多年来，这些于是以排量泵中的内部安全阀的设计没过于大变化。但是通过用于计算机仿真，可以改动和优化设计以使部件更加有效地。正如他在论文中所写出，Dutcher的研究检验了3D打印机原型，用于计算出来流体动力学仿真和性能测试，“在对现有产品展开改良的设计研发中”，并且还指出成本和时间都可以通过用于3D打印机来生产阀门。

“增材生产具备自定义的优势，容许展开设计变更。”Dutcher写到。“研发可在用于点生产的可自定义的最后用途组件，容许为压力容器应用于生产特定应用于的产品。”用于SLA技术展开3D打印机的阀门原型表明出有可以增加裂开量，从而几乎跨过操作者内部安全阀所需的阶段压差。

FDM3D打印机用作制作加装支架，将LVDT传感器相连到阀门原型上；该传感器在测试期间测量提动阀(内部装置在密封其表面的安全阀中)的运动。装配的参照阀拓展在他的论文中，Dutcher想确认3D打印机否可以顺利地用作生产于是以排量泵的测试阀组件，如果阀门的几何形状需要根据流动条件展开优化以增加裂缝，并且如果3D打印机原型阀的性能与现有的传统生产方法完全相同。

最后，虽然他显然问了这些问题，并证明了3D打印机显然在研发新产品方面显然有应用于，但他的研究为改良产品的现有设计获取了不切实际的概念证明。“3D打印机原型的研发是为了减少原型测试的成本和交付给时间。”Dutcher写到。“增材生产容许自定义的设计排序的灵活性获取了分段检验多个产品设计的机会。

”SLA反对结构通过用于3D打印机来创立原型，Dutcher需要同时研发出有几种有所不同的设计概念，而会被传统生产方法带给的常规障碍所后遗症。SLA3D打印机还可以生产具备“加工零件尺寸公差”的零件，这有助减缓原型的研发。“这项研究证明了SLA3D打印机需要重现现有的机加工金属部件，”Dutcher总结道。

“虽然拓展性能测试不是本研究的目的，但3D打印机压力容器阀门组件在性能测试中展现出十分出众。如果没增材生产，就不有可能研发出有及时庄园的设计变化。测试表明，通过将裂缝增加到52.0psi至22.8psi的几乎旁通压力，阀门性能获得了提高。

改良现有产品的顺利性能测试证明了SLA3D打印机原型组件的有效性。

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