3D列印複雜結構熱交換器並將其一分為二

3D列印技術的進步已經改變了熱交換器的製造方式。傳統制造路線無法實現的複雜、自由設計,可以透過3D列印輕鬆實現。熱交換效率的提高以及重量、體積、製造成本的降低是3D列印可以提供的其他優勢。與傳統批次生產方法相比,3D列印所涉及的工藝引數最佳化、表面粗糙度控制、支撐結構去除、後處理要求、相容原材料和成本競爭力一直爭議不斷。但儘管存在挑戰,採用該技術已經成功實現了金屬、聚合物和陶瓷材料的熱交換器製造。

3D列印複雜結構熱交換器並將其一分為二

本期影片展示了採用3D列印技術製造熱交換器,不僅具有複雜的內部結構,並且從工藝角度挑戰可能無法成功製造的極限特徵。為了展示內部結構,還將其一分為二,讓我們近距離觀看其整個加工過程以及複雜的內部特徵。

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增材製造技術作為製造實驗室和商業規模熱交換器的可行選擇,正在顯著提高熱交換的效率,並減輕重量和成本。

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在傳統加工中,換熱器內部連線位置的釺焊或焊接存在一定難度,由於其材料薄、尺寸小,並且接縫部位必須防漏。然而,增材製造技術可以解決這個難題,實現複雜結構的構建。一體成型不僅能替代換熱器製造中釺焊或焊接的過程,還可以構建通道矩陣,以及整個熱交換器元件 - 包括所有集管。

3D列印技術參考曾重點分析過粗糙表面、微通道、表面積和晶格結構等因素對3D列印熱交換器的效能影響。當前的研究發現,金屬3D列印的表面粗糙度是影響熱交換器效能的關鍵考慮因素;與預期設計相比,製造尺寸的偏差也非常顯著,特別是當尺寸接近製造極限時。隨著3D列印技術在最終產品表面質量、尺寸精度和實現更小尺寸精度方面的不斷提高,熱交換器的換熱效能可能進一步提高。

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