生活中使用的許多電器或機(jī)械設(shè)備都依靠傳熱裝置來保持能量和熱量的平衡，以確保設(shè)備運(yùn)行順暢，例如空調(diào)、冰箱和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等，這些傳熱裝置就是熱交換器。通常，熱交換器在兩種流體之間傳遞熱量：液– 液，液 – 氣或氣 – 氣。

盡管熱交換器的應(yīng)用非常普遍，但是受限于制造技術(shù)，熱交換器的設(shè)計(jì)迭代也受到了限制。傳統(tǒng)的熱交換產(chǎn)品通常由焊接在一起的薄片材料制成，在這種制造方式下，如果設(shè)計(jì)的復(fù)雜性上升就將使得生產(chǎn)充滿挑戰(zhàn)性，并且非常耗時(shí)，而且用于焊接工藝的材料也增加了部件的整體重量。傳統(tǒng)制造工藝在制造緊湊而復(fù)雜的熱交換器產(chǎn)品方面的能力是有限的。

然而，增材制造/3D打印技術(shù)為熱交換器產(chǎn)品重塑帶來了新的可能性。本期，分享一家從事3D打印熱交換器開發(fā)的企業(yè)-Conflux，通過他們所開展的一些工作以及使用的一些方法，一起了解粉末床熔融金屬3D打印技術(shù)在重塑汽車熱交換器中的價(jià)值與潛力。

在設(shè)計(jì)ConfluxCore時(shí)，設(shè)計(jì)師利用3D打印技術(shù)為設(shè)計(jì)帶來的自由度，最終開發(fā)出輕量化的熱交換器。魔猴網(wǎng)了解到，Conflux在熱交換器開發(fā)中使用了一系列工具，包括計(jì)算流體力學(xué)（CFD），非線性熱機(jī)械有限元建模（FEA）和EOS的增材制造軟件工具套件。計(jì)算流體力學(xué)提供了流動(dòng)可視化和性能預(yù)測(cè)，非線性熱機(jī)械有限元建模用于理解合成位移和應(yīng)力，EOS的增材制造軟件工具套件用于數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，流程優(yōu)化和質(zhì)量保障。

ConfluxCore 3D打印熱交換器的開發(fā)過程在六個(gè)月之內(nèi)?，F(xiàn)在他們已經(jīng)使用3D打印設(shè)備制造出6個(gè)熱交換器原型，用于驗(yàn)證，并以此來開發(fā)最終的熱交換器產(chǎn)品。

ConfluxCore熱交換器熱交換性能與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的對(duì)比

此外，通過3D打印技術(shù)制造熱交換器還具有靈活性，由于可以在無需模具的情況下實(shí)現(xiàn)金屬熱交換器的直接制造，Conflux 可以根據(jù)用戶的具體用途，調(diào)整熱交換器的大小和形狀，并快速按需制造出新的熱交換器。

3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，由于點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的存在從而保持了廣泛的熱交換表面，可以獲得較高的散熱表面/體積比。