有关3D打印集成化热交换器作用的罩壳,先前曾共享过GE开发设计的一种减速箱,是一个包含具备好几个内壁的罩壳。在腔房间内的好几个壁中额外生产制造了换热器,那样的换热器包含好几个热交换器安全通道。前不久,联合技术企业-UTC的3D打印具备集成化热交换器作用的轻量罩壳专利权获准,UTC的此项专利权出示了用以生产制造质轻,成本低部件的方式 。

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图片出处:US10619949B2

集成化构造,3d复印打开新部件时期

假如依照传统式锻造进行后,再开展CNC减材生产加工来完成那样的设计方案应当说成不太可能的。UTC本对于应用减材生产制造和增材制造的组成来生产制造具备集成化热交换器作用的轻量罩壳,合理完成繁杂与高精密的融合。

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UTC将打孔泡沫塑料构造运用到热交换器作用的设计方案中,以容许第二流体力学根据,泡沫塑料构造的气孔率能够在5%至80%的范畴内,气孔率的挑选能够在于要产生的构件的最后主要用途。这类设计方案相比原先传统式生产制造加工工艺而言,能够比机械加工固态原材料块迅速且以较低的成本费进行。与运用于固态块的机械加工制造对比,显着降低原料奢侈浪费。此外,能够根据调节泡沫塑料构造外界的金属材料堆积物(或瓷器堆积物)的薄厚,以做到必须的抗压强度。

这类设计方案针对用以油路板和别的运用的机械加工构件出示了成本低,轻量的挑选。与固态毛胚原材料块对比,增材制造的零件需要的原料更少。以便丰富多彩內部特点和完成更繁杂的作用,还根据将一个或好几个部件集成化到构造中,而且这类构造能够防止流体力学泄漏风险性,根据塑料外壳出示部件的联接和需要的构造作用。

回顾

3D打印所产生的以作用完成为导向性的设计产品核心理念背景图下,集成化是个发展趋势,拿天然气涡轮发动机的部件而言,一般,用以天然气涡轮发动机的基本换热器是精准定位在天然气涡轮发动机内的每个部位处的“砖”块构造。这种换热器如同中央空调的空调室外机,根据一个或好几个流体力学循环系统管路完成热交换器地区的联接。过去天然气涡轮发动机的换热器杜绝附注减速箱必须根据独立的流体力学循环系统管路将油供货到换热器。每一个管路都必须附加的部件储存,而且产生了附加的拼装和成本费。除此之外,泄露的概率提升了,而且当流体力学被传送到坐落于远方的换热器时,流体力学将会会损害很多的能源。

因而,改善用以制冷变速器的换热器是具备应用前景的,更具体地说,用以天然气涡轮发动机的换热器必须越来越少的室内空间,更便于拼装和安裝,而且必须减少流体力学泄露和热损害的概率。根据3D打印,不但能够将减速箱和换热器以总体构造生产制造出去,并且还能够完成十分薄的厚度,在这些方面,三d科学研究谷曾共享过GE开发设计的集成化换热器的一体化减速箱定义能够相近地运用于各种各样变速器,比如传动系统减速箱,驱动力减速箱,减速齿轮箱,或涡轮风扇的别的构件。能够运用到小车、航空公司、海事局等行业。

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图:GE开发设计的集成化换热器的一体化减速箱罩壳。来源于:US 10247296 B2

换热器已经产生转型,下一代热交换器与热管散热器已经到来。例如集成化热交换器作用的轻量罩壳和集成化换热器的一体化减速箱具备各个方面的颠复发展潜力,防止了传统式热交换器控制模块的远程控制精准定位必须天然气涡轮发动机内附加的容下室内空间。此外防止了泄漏等安全隐患。过去流体力学务必根据独立的流体力学循环系统管路循环系统,这种管路务必应用液压密封件,地脚螺栓,螺帽等拼装。而且,每一个管路必须附加的构件储存,拼装和成本费。除此之外,过去的方案设计中,当流体力学被传送到坐落于远方的换热器时,流体力学将会会损害很多的能源。

除此之外,根据3D打印加工工艺,能够产生特殊的表层光滑度和安全通道规格以改进根据安全通道的流体力学流动性,改进安全通道内的热对流等。能够根据提升激光器扫描仪速率或粉末状层的薄厚来完成更不光滑的光滑度,而且能够根据减少激光器扫描仪速率或粉末状层的薄厚来完成更光洁的光滑度。还能够更改扫描仪相对路径或激光器输出功率来更改特殊地区的表层光滑度。特别注意的是,更光洁的表层能够推动流体力学迅速的穿过换热器安全通道,而较不光滑的表层能够推动流体力学的渗流和提升热对流。

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