1. Potreba výmenníkov tepla v automobilovom sektore.
Výmenník tepla, ktorý je nevyhnutný pre výkon a spoľahlivosť vozidla, tvorí centrálnu časť chladiaceho systému automobilu. Konštrukcie konvenčných výmenníkov tepla-sú zahrnuté v konštrukciách konvenčných výmenníkov tepla. Keďže pri mnohých spojoch sa používa ručné zváranie, tradičné výrobné techniky sú nielen časovo-náročné a drahé, ale zvyšujú aj možné problémy s kvalitou vrátane štrukturálnej deformácie, netesností a prasknutia zvaru. Okrem toho, limitované konvenčnými výrobnými technikami, rozmanitosť konštrukcií výmenníkov tepla sťažuje uspokojenie potreby automobilového sektora po ľahkých, malých a vysoko výkonných výmenníkoch tepla.
2. Výhody technológie kovovej 3D tlače
Moderné technológie zahŕňajú selektívne tavenie laserom (SLM), tavenie a tvarovanie elektrónovým lúčom (EBM) a nanášanie roztaveného kovu (MMD). Kovová 3D tlač zmenila výrobu výmenníkov tepla. Pomocou výrobnej techniky „vrstvenia po vrstve“ tieto technológie rýchlo a presne vytvárajú komponenty so zložitými štruktúrami a jemnými geometrickými tvarmi na jednom zariadení v závislosti od potrieb. Technológia kovovej 3D tlače ponúka oproti konvenčným výrobným technikám veľké výhody:
Technológia 3D tlače pomáha dizajnérom prekonať obmedzenia konvenčných výrobných techník a realizovať voľnejšie a komplikovanejšie nápady. Aby sa povrch výmenníka tepla zväčšil na malom priestore, môže sa použiť gradientná mriežková štruktúra s premenlivou hustotou. Vďaka tomu výmenník tepla funguje lepšie.
Technológia 3D tlače môže výrazne skrátiť výrobný cyklus výmenníka tepla, znížiť výrobné náklady a minimalizovať požiadavky na zváranie. Súčasne s tým technológia 3D tlače odstraňuje potrebu montážnych techník a zvárania, pretože umožňuje integrovanú tvorbu niekoľkých komponentov, čím sa optimalizuje efektivita výroby.
Technológia 3D tlače dokáže vyrobiť výmenníky tepla s ideálnymi vnútornými štruktúrami, ako sú mikrodrážky, sofistikované chladiace kanály atď. Tieto konštrukcie spĺňajú požiadavky na vysokovýkonné výmenníky tepla v automobilovom sektore a výrazne zvyšujú kapacitu tepelných výmenníkov odvádzať teplo.
Rôzne možnosti výberu materiálov: Technológia 3D tlače umožňuje rôzne kovové materiály-vrátane zliatin hliníka, zliatin medi atď. Tieto materiály sú celkom vhodné na výrobu výmenníkov tepla, pretože majú dobrú pevnosť a tepelnú vodivosť.
3. Príklad aplikácie kovovej 3D tlače pri výrobe výmenníkov tepla
Výmenník tepla s 3D{1}}tlačou vyrobený zo zliatiny medi Dokonalá tepelná vodivosť a optimálny výrobný materiál medi umožňujú výmenníky tepla. Pre 3D tlač však spôsobuje problémy vynikajúca odrazivosť medi a tepelná vodivosť. Zliatiny medi ako CuCrZr a CuNi3Si sa v posledných rokoch efektívne využívajú pri výrobe výmenníkov tepla s príchodom materiálov a techník 3D tlače zliatiny medi. Tieto zliatiny medi spĺňajú kritériá vysokovýkonných výmenníkov tepla, pretože majú dobrú rovnováhu medzi elektrickou a tepelnou vodivosťou a umožňujú tavenie pomocou všeobecne používaných laserov s červeným svetlom.
Trojrozmerný tlačený výmenník tepla vyrobený z hliníkovej zliatiny Hliníková zliatina celkom vyhovuje funkciám výmenníkov tepla, pretože má priaznivý pomer hmotnosti-k{2}}pevnosti, vysokú vodivosť a tepelnú vodivosť. Rýchla a efektívna tlač z hliníkovej zliatiny je dosiahnuteľná pomocou kovových 3D tlačových metód, vrátane MMD; vyrobené diely majú menšie povrchové napätie, rozťažnosť a problémy s praskaním. To otvára široké možnosti využitia pre 3D-tlačené výmenníky tepla na báze hliníkovej zliatiny v automobilovom sektore.
Technológia 3D tlače SLM Metal Platinum Lite SLM Popredný dodávateľ riešení 3D tlače na kov v Číne, technológia 3D tlače na kov SLM spoločnosti Platinum Lite preukázala výnimočnú schopnosť výroby výmenníkov tepla. Solídne vybavenie a technická podpora Bolite pomohli Univerzite vedy a techniky Jiangsu obísť problémy, ktoré prichádzajú s tradičnými metódami leptania a dosiahnuť lepšie tvary kanálov, parametre kanálov a najlepší dizajn a tvarovanie tvarov kanálov. Okrem toho kapacita zariadenia Platinum v detekcii roztierania prášku a monitorovaní tlače zaručuje vysokú kvalitu a konzistentnosť vo výrobnom procese výmenníkov tepla.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3D-printing/rapid-prototyping-of-titanium-brackets.html