3D打印并流換熱器用于電動汽車的微型渦輪引擎(2)
圖片:裝配HiETA的MiTRE的 Delta Motorsport汽車發動機,來源:TCT
了解增材制造換熱器的可行性后,Hieta和Delta Motorsport便引進了雷尼紹技術,該換熱器的前蓋板,使用增材制造看上去使組件設計變得更加復雜。環形的設計構造使得換熱器能包裹在其他部件上并配置歧管,以創建更加緊湊的總成系統。
制造時間從17天縮短至80個小時,詳盡的測試表明了該組件能夠滿足降溫和散熱的要求,與常規生產的部件相比,其重量與所占空間均降低30%左右。總之成為封面故事實至名歸。
汽車熱交換器通過增材制造的方式來提升性能的市場機會是巨大的。研究與市場報告顯示汽車熱交換器是個全球市場價值超過120億美金的市場,而且年復合增長率(CAGR)在6%左右,到2020年將達到180億美元。
熱交換器的技術發展在過去20年里幾乎可以說是停滯狀態,由于傳統的、減材制造方法對加工帶來很多限制。隨著粉末床選擇性金屬熔化技術的發展,我們知道金屬增材制造在隨形冷卻模具領域的應用是十分具有潛力的,與隨形冷卻模具的道理類似,通過增材制造的方式生產的熱交換器不但減少了重量,同時提高了熱交換接觸效率,提升了熱交換器的整體性能。
由于幾何形狀的高度自由度,增材制造技術帶來更高的表面積密度效率,良好的熱交換和流體通路可以實現泵氣損失和熱交換之間的一個很好的妥協。
在熱交換器領域,除了案例的HiETA,還有另外一家公司Conflux,專門致力于新一代熱交換器的開發工作。”Doing more with less”,Conflux認為通過增材制造的方式制造的熱交換器直接帶來了許多好處,包括更高的熱交換效率,更有效的減少重量,減少液滴的壓力泄露風險,以及更高的系統效率。
3D打印在汽車領域的應用將超越原型,增材制造不僅僅適合汽車領域的原型和設計認證,其潛力的制約性在于我們自身思路的限制,而不是增材制造技術本身。
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