您的位置:首頁>正文

用Renishaw金屬3D印表機開發熱交換器

HiETA公司成立於2011年, 截至目前已經開發了許多金屬3D列印方法, 可以生產用於熱管理的羽量級複雜結構, 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公司的鐳射粉床金屬3D印表機將其熱交換器從原型轉向商業生產。

“對於幾乎所有的專案, 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公司首席專案工程師Stephen Mellor表示, “這之所以能夠實現是因為利用雷尼紹的3D印表機, 我們可以許多新穎且高性能的表面集成到單一的元件上。 而採用傳統方法, 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製成。 但這種材料會令熱交換器很重。 同時由於設計複雜, 生產熱交換器不僅難度大而且很耗時。 但採用3D列印技術就可以輕鬆解決這些問題。 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製造出他們需要的薄壁, 然後形成一個完整的元件。 另外, 正如Renishaw所言, 他們希望通過項目獲得的經驗和知識“將樣品和原型製造過程轉化為小批量生產”。

使用Renishaw的AM250 3D印表機,

兩家公司合作創建了資料並開發了參數設置, 成功用鉻鎳鐵合金製造出了厚度僅150微米且無洩漏的薄壁。 之後, 他們採用同樣的設置, 在Renishaw位於的Stone的工廠和HiETA的Bristol和Bath Science Park總部製作了樣品(隨後進行了熱處理和表徵)。 最後, 他們用這些樣品開發出了“可以在合理時間內”製造完成的全尺寸熱交換器。

兩家公司與英國Delta Motorsports一起參與了兩個獨立的建築項目 — 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複雜, 因為這樣可以幫助降低成本, 同時提高迴圈效率和產品性能。 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列印元件在17天內製造完成。 HiETA和Renishaw通過優化工藝參數讓週期縮短了80個小時, 同時改進了軟體和硬體。 最後根據測試, 元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餘粉末材料的新工藝。

同時, 他們還將出自專案的流體流動和熱傳遞資料納入了自己的計算流體動力學(CFD)和有限元分析(FEA)程式, 用於評估新元件設計的潛在性能。

同類文章
Next Article
喜欢就按个赞吧!!!
点击关闭提示