3D打印技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)改變了熱交換器的制造方式。傳統(tǒng)制造路線無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜、自由設(shè)計(jì)，可以通過(guò)3D打印輕松實(shí)現(xiàn)。熱交換效率的提高以及重量、體積、制造成本的降低是3D打印可以提供的其他優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)批量生產(chǎn)方法相比，3D打印所涉及的工藝參數(shù)優(yōu)化、表面粗糙度控制、支撐結(jié)構(gòu)去除、后處理要求、兼容原材料和成本競(jìng)爭(zhēng)力一直爭(zhēng)議不斷。但盡管存在挑戰(zhàn)，采用該技術(shù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了金屬、聚合物和陶瓷材料的熱交換器制造。
本期視頻展示了采用3D打印技術(shù)制造熱交換器，不僅具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且從工藝角度挑戰(zhàn)可能無(wú)法成功制造的極限特征。為了展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還將其一分為二，讓我們近距離觀看其整個(gè)加工過(guò)程以及復(fù)雜的內(nèi)部特征。
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增材制造技術(shù)作為制造實(shí)驗(yàn)室和商業(yè)規(guī)模熱交換器的可行選擇，正在顯著提高熱交換的效率，并減輕重量和成本。
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在傳統(tǒng)加工中，換熱器內(nèi)部連接位置的釬焊或焊接存在一定難度，由于其材料薄、尺寸小，并且接縫部位必須防漏。然而，增材制造技術(shù)可以解決這個(gè)難題，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。一體成型不僅能替代換熱器制造中釬焊或焊接的過(guò)程，還可以構(gòu)建通道矩陣，以及整個(gè)熱交換器組件 - 包括所有集管。
3D打印技術(shù)參考曾重點(diǎn)分析過(guò)粗糙表面、微通道、表面積和晶格結(jié)構(gòu)等因素對(duì)3D打印熱交換器的性能影響。 當(dāng)前的研究發(fā)現(xiàn)，金屬3D打印的表面粗糙度是影響熱交換器性能的關(guān)鍵考慮因素； 與預(yù)期設(shè)計(jì)相比，制造尺寸的偏差也非常顯著，特別是當(dāng)尺寸接近制造極限時(shí)。 隨著3D打印技術(shù)在最終產(chǎn)品表面質(zhì)量、尺寸精度和實(shí)現(xiàn)更小尺寸精度方面的不斷 提高，熱交換器的換熱性能可能進(jìn)一步提高。
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