1. Потреба в теплообмінниках в автомобільному секторі.
Важливий для продуктивності та надійності автомобіля, теплообмінник є центральною частиною системи охолодження автомобіля. Багато структур рідинних каналів-побудованих за допомогою комбінації пластин, смуг, фольги, ребер, колектора та інших елементів для досягнення ефективної теплопередачі-включаються в звичайні конструкції теплообмінників. Оскільки ручне зварювання використовується для багатьох з’єднань, традиційні технології виробництва не лише забирають-час і дорого, але й посилюють можливі проблеми з якістю, зокрема структурну деформацію, витоки та розрив зварного шва. Крім того, обмежена звичайними технологіями виробництва, різноманітність конструкцій теплообмінників ускладнює задоволення потреби автомобільного сектора в легких, малих і високоефективних теплообмінниках.
2. Переваги технології 3D друку з металу
Сучасні технології включають селективне лазерне плавлення (SLM), електронно-променеве плавлення та формування (EBM), осадження розплавленого металу (MMD). 3D-друк на металі змінив виробництво теплообмінників. Використовуючи техніку виробництва накопичувального матеріалу «шар за шаром», ці технології швидко й точно створюють компоненти зі складною структурою та тонкими геометричними формами на одному пристрої залежно від потреб. Технологія 3D-друку з металу пропонує значні переваги в порівнянні з традиційними методами виробництва:
Технологія 3D-друку допомагає дизайнерам подолати обмеження звичайних технологій виробництва та реалізувати більш вільні та складні ідеї. Щоб збільшити площу поверхні теплообмінника в невеликому просторі, можна використовувати градієнтну структуру решітки зі змінною щільністю. Це покращує роботу теплообмінника.
Технологія 3D-друку може значно скоротити цикл виробництва теплообмінника, знизити витрати на виробництво та мінімізувати потреби у зварюванні. Одночасно з цим технологія 3D-друку усуває необхідність у техніці складання та зварюванні, оскільки дозволяє інтегрувати створення кількох компонентів, отже оптимізуючи ефективність виробництва.
Технологія 3D-друку може створювати теплообмінники з ідеальною внутрішньою структурою, як-от мікроканавки, складні охолоджувальні канали тощо. Ці конструкції задовольняють вимоги до високо-продуктивних теплообмінників в автомобільному секторі та значно підвищують здатність теплообмінників до розсіювання тепла.
Різні варіанти матеріалів: різні металеві матеріали-включно з алюмінієвими сплавами, мідними сплавами тощо стали можливими завдяки технології тривимірного друку металу. Ці матеріали цілком придатні для виготовлення теплообмінників завдяки хорошій міцності і теплопровідності.
3. Приклад застосування 3D-друку металу у виробництві теплообмінників
3D-надрукований теплообмінник із мідного сплаву Ідеальна теплопровідність і оптимальний матеріал виробництва міді роблять теплообмінники можливими. Однак для 3D-друку відмінні показники відбиття та теплопровідність міді створюють труднощі. Сплави міді, такі як CuCrZr і CuNi3Si, були ефективно використані у виробництві теплообмінників в останні роки з появою матеріалів і технологій 3D-друку з мідних сплавів. Ці мідні сплави задовольняють критеріям високо-ефективних теплообмінників, маючи гарний баланс електро- та теплопровідності та дозволяючи плавити за допомогою зазвичай використовуваних лазерів червоного світла.
Тривимірний друкований теплообмінник із алюмінієвого сплаву Алюмінієвий сплав цілком підходить для характеристик теплообмінників, оскільки він має сприятливе співвідношення ваги-до-міцності, високу електропровідність і теплопровідність. Швидкий і ефективний друк алюмінієвого сплаву досягається за допомогою методів 3D-друку металу, включаючи MMD; вироблені деталі мають менше поверхневих навантажень, розширення та розтріскування. Це відкриває широкі можливості для використання 3D-теплообмінників на основі алюмінієвого сплаву в автомобільному секторі.
Технологія 3D-друку SLM Platinum Lite SLM Провідний постачальник рішень для 3D-друку з металу в Китаї, технологія 3D-друку SLM від Platinum Lite показала виняткові можливості виробництва теплообмінників. Надійне обладнання та технічна підтримка Bolite допомогли Науково-технологічному університету Цзянсу вирішити проблеми, пов’язані з традиційними методами травлення, і досягти кращих форм каналів, параметрів каналів, а також найкращого дизайну та формування форм каналів. Крім того, потужність обладнання Platinum для виявлення розтікання порошку та моніторингу друку гарантує високу якість і послідовність у процесі виробництва теплообмінників.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/rapid{7}}prototyping-of-titanium-brackets.html