1. Необходимостта от топлообменници в автомобилния сектор.
От съществено значение за производителността и надеждността на автомобила, топлообменникът формира централната част на охладителната система на автомобила. Много структури на флуидни канали-изградени чрез комбинация от плоча, лента, фолио, перка, колектор и други характеристики за постигане на ефективен пренос на топлина-са включени в конвенционалните дизайни на топлообменници. Тъй като ръчното заваряване се използва за толкова много съединения, традиционните производствени техники не само отнемат време-и са скъпи, но също така увеличават възможните проблеми с качеството, включително структурна деформация, течове и разкъсване на заваръчния шев. Освен това, ограничено от конвенционалните производствени техники, разнообразието от дизайни на топлообменници прави предизвикателство да се задоволи нуждата на автомобилния сектор от леки, малки и високоефективни топлообменници.
2. Предимства на технологията за 3D печат на метал
Съвременните технологии включват селективно лазерно топене (SLM), топене и оформяне с електронен лъч (EBM) и отлагане на разтопен метал (MMD). Металният 3D печат трансформира производството на топлообменници. Използвайки производствена техника за натрупване на материал „слой по слой“, тези технологии бързо и прецизно създават компоненти със сложни структури и деликатни геометрични форми на едно устройство в зависимост от нуждите. Технологията за 3D печат на метал предлага големи предимства пред конвенционалните производствени техники:
Технологията за 3D печат помага на дизайнерите да надскочат ограниченията на конвенционалните производствени техники и да реализират по-свободни и сложни идеи. За да се направи повърхността на топлообменника по-голяма в малко пространство, може да се използва решетъчна структура с градиент и променлива плътност. Това прави топлообменника по-добър.
Технологията за 3D печат може значително да съкрати цикъла на производство на топлообменника, като намали производствените разходи и минимизира изискванията за заваряване. Едновременно с това технологията за 3D печат премахва необходимостта от техники за сглобяване и заваряване, тъй като позволява интегрирано създаване на няколко компонента, като по този начин оптимизира ефективността на производството.
Технологията за 3D печат може да произведе топлообменници с идеални вътрешни структури като микрожлебове, сложни охлаждащи канали и т.н. Тези конструкции отговарят на изискванията за високо-производителни топлообменници в автомобилния сектор и значително увеличават капацитета за разсейване на топлината на топлообменниците.
Различни възможности за избор на материали: Различни метални материали-включително алуминиеви сплави, медни сплави и др. стават възможни благодарение на технологията за 3D печат на метали. Тези материали са много подходящи за производството на топлообменници поради добрата им якост и топлопроводимост.
3. Пример за приложение на метален 3D печат в производството на топлообменници
3D-отпечатан топлообменник, изработен от медна сплав Перфектната топлопроводимост и оптималният материал за производство на мед правят топлообменниците възможни. За 3D принтирането отличната отражателна способност и топлопроводимост на медта обаче създават трудности. Медни сплави като CuCrZr и CuNi3Si се използват ефективно в производството на топлообменници през последните години с появата на материали и техники за 3D печат от медни сплави. Тези медни сплави отговарят на критериите за високо-производителни топлообменници, като имат добър баланс на електрическа и топлопроводимост и позволяват топене с помощта на обикновено използвани лазери с червена светлина.
Три{0}}отпечатан топлообменник, изработен от алуминиева сплав Алуминиевата сплав е доста подходяща за характеристиките на топлообменниците, тъй като има благоприятно съотношение-към-якост, висока проводимост и топлопроводимост. Бърз и ефективен печат от алуминиева сплав е постижим с метални 3D методи за печат, включително MMD; произведените части имат по-малко повърхностно напрежение, разширение и проблеми с напукване. Това отваря широки възможности за използване на 3D-отпечатани топлообменници на базата на алуминиева сплав в автомобилния сектор.
Технология за 3D печат на метал SLM Platinum Lite SLM Водещ доставчик на решения за 3D печат на метал в Китай, технологията за 3D печат на SLM метал на Platinum Lite показа изключителна способност за производство на топлообменници. Солидното оборудване и техническата поддръжка на Bolite помогнаха на Университета за наука и технологии в Дзянсу да преодолее проблемите, които идват с традиционните методи за ецване и да постигне по-добри форми на канали, параметри на канали и най-добрия дизайн и оформяне на формите на каналите. Освен това капацитетът на оборудването Platinum за откриване на разпръскване на прах и наблюдение на печата гарантира отлично качество и последователност в производствения процес на топлообменниците.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/rapid-prototyping-of-titanium-brackets.html