1. Potreba po toplotnih izmenjevalnikih v avtomobilskem sektorju.
Toplotni izmenjevalnik, ki je bistvenega pomena za zmogljivost in zanesljivost vozila, predstavlja osrednji del avtomobilskega hladilnega sistema. Številne strukture kanalov za tekočino-zgrajene s kombinacijo plošče, traku, folije, rebra, razdelilnika in drugih funkcij za doseganje učinkovitega prenosa toplote-so vključene v običajne zasnove izmenjevalnika toplote. Ker se ročno varjenje uporablja za tako veliko spojev, tradicionalne proizvodne tehnike niso le zamudne-in drage, ampak tudi povečajo morebitne pomisleke glede kakovosti, vključno s strukturnimi deformacijami, puščanjem in pretrganjem zvara. Poleg tega je raznolikost modelov toplotnih izmenjevalnikov omejena s konvencionalnimi proizvodnimi tehnikami, zaradi česar je izziv zadovoljiti potrebe avtomobilskega sektorja po lahkih, majhnih in zelo zmogljivih toplotnih izmenjevalnikih.
2. Prednosti tehnologije kovinskega 3D tiskanja
Sodobne tehnologije vključujejo selektivno lasersko taljenje (SLM), taljenje in oblikovanje z elektronskim žarkom (EBM) in nanašanje staljene kovine (MMD). 3D-tiskanje kovin je spremenilo izdelavo izmenjevalnikov toplote. Z uporabo proizvodne tehnike kopičenja materiala "plast za plastjo" te tehnologije hitro in natančno ustvarijo komponente z zapletenimi strukturami in občutljivimi geometrijskimi oblikami na eni napravi, odvisno od potreb. Tehnologija kovinskega 3D-tiskanja ponuja velike prednosti pred običajnimi tehnikami izdelave:
Tehnologija 3D tiskanja pomaga oblikovalcem, da presežejo omejitve običajnih proizvodnih tehnik in uresničijo bolj svobodne in zapletene zamisli. Da bi povečali površino toplotnega izmenjevalnika v majhnem prostoru, je mogoče uporabiti strukturo rešetke z gradientom in spremenljivo gostoto. To omogoča boljše delovanje izmenjevalnika toplote.
Tehnologija 3D-tiskanja lahko močno skrajša proizvodni cikel toplotnega izmenjevalnika, zmanjša proizvodne stroške in zmanjša zahteve za varjenje. Hkrati s tem tehnologija 3D-tiskanja odpravlja potrebo po tehnikah sestavljanja in varjenju, saj omogoča integrirano ustvarjanje več komponent, s čimer optimizira učinkovitost proizvodnje.
Tehnologija 3D-tiskanja lahko proizvede izmenjevalnike toplote z idealnimi notranjimi strukturami, kot so mikroutori, prefinjeni hladilni kanali itd. Te konstrukcije izpolnjujejo zahteve za visoko{2}}zmogljive izmenjevalnike toplote v avtomobilskem sektorju in močno povečajo zmogljivost odvajanja toplote izmenjevalnikov toplote.
Različne izbire materialov: različni kovinski materiali-vključno z aluminijevimi zlitinami, bakrovimi zlitinami itd. omogočajo tehnologijo 3D tiskanja kovin. Ti materiali so zelo primerni za izdelavo toplotnih izmenjevalnikov zaradi svoje dobre trdnosti in toplotne prevodnosti.
3. Primer uporabe kovinskega 3D tiska pri izdelavi toplotnih izmenjevalnikov
3D-natisnjen toplotni izmenjevalnik iz bakrove zlitine Popolna toplotna prevodnost in optimalen proizvodni material bakra omogočata toplotne izmenjevalnike. Za 3D-tiskanje pa odlična odbojnost in toplotna prevodnost bakra povzročata težave. Bakrove zlitine, kot sta CuCrZr in CuNi3Si, so se v zadnjih letih učinkovito uporabljale pri izdelavi izmenjevalnikov toplote s prihodom materialov in tehnik 3D-tiskanja iz bakrovih zlitin. Te bakrove zlitine izpolnjujejo merila visoko{8}}zmogljivih toplotnih izmenjevalnikov, saj imajo dobro ravnovesje električne in toplotne prevodnosti ter omogočajo taljenje s splošno uporabljenimi laserji z rdečo svetlobo.
Tri{0}}dimenzionalni tiskani izmenjevalnik toplote iz aluminijeve zlitine Aluminijeva zlitina je povsem primerna za lastnosti izmenjevalnikov toplote, saj ima ugodno razmerje-in-trdnosti, visoko prevodnost in toplotno prevodnost. Hitro in učinkovito tiskanje aluminijevih zlitin je mogoče doseči z metodami kovinskega 3D tiskanja, vključno z MMD; izdelani deli imajo manj težav s površinsko obremenitvijo, raztezanjem in razpokami. To odpira široke možnosti uporabe za 3D-natisnjene izmenjevalnike toplote na osnovi aluminijeve zlitine v avtomobilskem sektorju.
SLM Metal 3D Printing Technology Platinum Lite SLM Vodilni dobavitelj rešitev kovinskega 3D tiskanja na Kitajskem, Platinum Lite SLM kovinska 3D tehnologija tiskanja je pokazala izjemno zmogljivost izdelave toplotnih izmenjevalcev. Trdna oprema in tehnična podpora podjetja Bolite sta pomagali Univerzi za znanost in tehnologijo Jiangsu premagati težave, ki jih prinašajo tradicionalne metode jedkanja, in doseči boljše oblike kanalov, parametre kanalov ter najboljši dizajn in oblikovanje oblik kanalov. Poleg tega zmogljivost opreme Platinum pri zaznavanju trošenja prahu in spremljanju tiskanja zagotavlja odlično kakovost in doslednost v proizvodnem procesu izmenjevalnikov toplote.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/rapid{7}}prototyping-of-titanium-brackets.html