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【案例】用Renishaw金屬3D打印機開發熱交換器http:www.printing.hc360.com2018年01月03日17:01來源：編譯自3DPRINTT|THiETA公司成立于2011年，截至目前已經開發了許多金屬3D打印方法，可以生產用于熱管理的輕量級復雜結構，如內燃機部件、渦輪、回收器和燃料電池熱交換器。如今，該公司正在借助英國Renishaw公司的激光粉床金屬3D打印機將其熱交換器從原型轉向商業生產。“對于幾乎所有的項目，我們都在嘗試減輕部件重量和解決熱管理問題。現在通過與雷尼紹的合作，我們生產的元件可以比市場上任何同類產品輕40％，同時體積更小，“HiETA公司首席項目工程師StephenMellor表示，“這之所以能夠實現是因為利用雷尼紹的3D打印機，我們可以許多新穎且高性能的表面集成到單一的組件上。而采用傳統方法，這幾乎不可能做到。”熱交換器通常由已經焊接在一起的薄片材料制成。但這種材料會令熱交換器很重。同時由于設計復雜，生產熱交換器不僅難度大而且很耗時。但采用3D打印技術就可以輕松解決這些問題。目前，這方面的研究已經有了許多。而HiETA希望確認該技術能夠制造出他們需要的薄壁，然后形成一個完整的組件。另外，正如Renishaw所言，他們希望通過項目獲得的經驗和知識“將樣品和原型制造過程轉化為小批量生產”。使用Renishaw的AM2503D打印機，兩家公司合作創建了數據并開發了參數設置，成功用鉻鎳鐵合金制造出了厚度僅150微米且無泄漏的薄壁。之后，他們采用同樣的設置，在Renishaw位于的Stone的工廠和HiETA的Bristol和BathSciencePark總部制作了樣品（隨后進行了熱處理和表征）。最后，他們用這些樣品開發出了“可以在合理時間內”制造完成的全尺寸熱交換器。兩家公司與英國DeltaMotorsports一起參與了兩個獨立的建筑項目—第一個是一個立方體熱交換器（回熱器），可用作電動車輛增程器；第二個是一個環形回流換熱器，目標是將造型設計得比傳統立方體熱交換器更復雜，因為這樣可以幫助降低成本，同時提高循環效率和產品性能。得益于內部的歧管，環形換熱器更緊湊，可以纏繞到其它部件周圍。第一個成功的3D打印組件在17天內制造完成。HiETA和Renishaw通過優化工藝參數讓周期縮短了80個小時，同時改進了軟件和硬件。最后根據測試，組件的重量和體積都降低了30％，滿足傳熱和壓降的要求。值得一提的是，除了優化Renishaw的設備以處理更大的樣品之外，HiETA還利用這些項目創建了一個從熱交換器內核中提取多余粉末材料的新工藝。同時，他們還將出自項目的流體流動和熱傳遞數據納入了自己的計算流體動力學（CFD）和有限元分析（FEA）程序，用于評估新組件設計的潛在性能。責任編輯：null

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