1. A necessidade de trocadores de calor no setor automotivo.
Essencial para o desempenho e confiabilidade do veículo, o trocador de calor constitui a parte central do sistema de refrigeração do automóvel. Muitas estruturas de canal de fluido-construídas através da combinação de placa, tira, folha, aleta, coletor e outros recursos para obter transferência de calor eficaz-estão incluídas em projetos de trocadores de calor convencionais. Como a soldagem manual é usada em muitas juntas, as técnicas tradicionais de fabricação não são apenas demoradas-e caras, mas também aumentam possíveis preocupações de qualidade, incluindo deformação estrutural, vazamentos e ruptura de solda. Além disso, limitada pelas técnicas de produção convencionais, a variedade de designs de trocadores de calor torna um desafio satisfazer a necessidade do setor automotivo de trocadores de calor leves, pequenos e de alto desempenho.
2. Benefícios da tecnologia de impressão 3D em metal
As tecnologias modernas incluem fusão seletiva a laser (SLM), fusão e modelagem por feixe de elétrons (EBM) e deposição de metal fundido (MMD). A impressão 3D de metal transformou a fabricação de trocadores de calor. Usando uma técnica de fabricação de acumulação de material de “empilhamento camada por camada”, essas tecnologias criam componentes com estruturas complexas e formas geométricas delicadas de forma rápida e precisa, em um único dispositivo, dependendo das necessidades. A tecnologia de impressão 3D em metal oferece grandes benefícios em relação às técnicas convencionais de fabricação:
A tecnologia de impressão 3D ajuda os designers a superar as restrições das técnicas convencionais de fabricação e a concretizar ideias mais livres e complexas. Para aumentar a área de superfície de um trocador de calor em um espaço pequeno, uma estrutura de treliça de gradiente e densidade variável pode ser usada. Isso faz com que o trocador de calor funcione melhor.
A tecnologia de impressão 3D pode reduzir significativamente o ciclo de fabricação do trocador de calor, reduzindo os custos de produção e minimizando os requisitos de soldagem. Paralelamente a isso, a tecnologia de impressão 3D elimina a necessidade de técnicas de montagem e soldagem, pois permite a criação integrada de diversos componentes, otimizando assim a eficiência da produção.
A tecnologia de impressão 3D pode produzir trocadores de calor com estruturas internas ideais, como microranhuras, canais de resfriamento sofisticados, etc. Essas construções atendem aos requisitos de trocadores de calor de alto-desempenho no setor automotivo e aumentam significativamente a capacidade de dissipação de calor dos trocadores de calor.
Várias opções de materiais: diferentes materiais metálicos,-incluindo ligas de alumínio, ligas de cobre, etc., são possíveis graças à tecnologia de impressão 3D de metal. Esses materiais são bastante adequados para a fabricação de trocadores de calor devido à sua boa resistência e condutividade térmica.
3. Exemplo de aplicação de impressão 3D de metal na fabricação de trocadores de calor
Trocador de calor-impresso em 3D feito de liga de cobre A condutividade térmica perfeita e o material de produção ideal do cobre tornam os trocadores de calor possíveis. Para a impressão 3D, a excelente refletância e condutividade térmica do cobre apresentam dificuldades. Ligas de cobre como CuCrZr e CuNi3Si têm sido efetivamente utilizadas na fabricação de trocadores de calor nos últimos anos com o advento de materiais e técnicas de impressão 3D de ligas de cobre. Essas ligas de cobre satisfazem os critérios de trocadores de calor de alto-desempenho por terem um bom equilíbrio de condutividade elétrica e térmica e permitirem a fusão usando lasers de luz vermelha geralmente usados.
Trocador de calor{0}}impresso tridimensional feito de liga de alumínio A liga de alumínio é bastante adequada para os recursos dos trocadores de calor, pois tem uma relação peso-para{2}}resistência favorável, alta condutividade e condutividade térmica. A impressão rápida e eficaz em liga de alumínio é possível com métodos de impressão 3D de metal, incluindo MMD; as peças produzidas apresentam menos problemas de tensão superficial, expansão e rachaduras. Isso abre amplas possibilidades de uso para trocadores de calor-impressos em 3D baseados em liga de alumínio no setor automobilístico.
Tecnologia de impressão 3D de metal SLM Platinum Lite SLM Fornecedor líder de soluções de impressão 3D de metal na China, a tecnologia de impressão 3D de metal SLM da Platinum Lite demonstrou excepcional capacidade de fabricação de trocadores de calor. O equipamento sólido e o suporte técnico da Bolite ajudaram a Universidade de Ciência e Tecnologia de Jiangsu a contornar os problemas que surgem com os métodos de gravação tradicionais e a obter melhores formatos de canal, parâmetros de canal e o melhor design e modelagem de formatos de canal. Além disso, a capacidade dos equipamentos Platinum em detecção de espalhamento de pó e monitoramento de impressão garante grande qualidade e consistência no processo de fabricação de trocadores de calor.
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