Problémák a klasszikus hőcserélők készítésével
Korlátozott szabadság a tervezésben
Az öntés, a hegesztés és a forrasztás a hagyományos hőcserélők készítésének egyik alapvető módja. Ezeknek a technikáknak nagyon sok nehézsége van bonyolult geometriai formák készítésével, például a belső komplex csatorna -architektúrák, a kis csatorna szélességének és az egyedi felületi jellemzők megszerzésének. Például a csőcsomagok elrendezésének módját, és az áramlási csatornák alakját a héj és a cső hőcserélőinek csöveiben a feldolgozási technológia korlátozza. Ez megnehezíti a legjobb módon történő megtervezést a folyadék áramlási jellemzői alapján, ami megnehezíti a hőátadási hatékonyság javítását.
A struktúrák optimalizálásával kapcsolatos problémák
Annak érdekében, hogy a hőcserélő jobban működjön, javítani kell annak felépítését. Például a hőátadási területnek nagyobbnak kell lennie, és a folyadék áramlási állapotának jobbnak kell lennie. De a hőcserélők bonyolult belső struktúrákkal történő elkészítése a hagyományos módszerekkel nemcsak drága, hanem hosszú időbe is tart. Például a lemez uszony hőcserélőjének uszony szerkezete nagyobbá teheti a hőátadási területet, de a tipikus gyártási módszerekkel nehéz kezelni az uszonyok alakját és távolságát. Ez miatt a hőcserélő összességében kevésbé működik.
Alacsony anyagok felhasználása
A hagyományos termelésben sok anyagot kell eltávolítani a folyamat során, ami azt jelenti, hogy az anyagot nem használják túl jól. Ez nemcsak növeli a termelés költségeit, hanem pazarolja az erőforrásokat is. Például sok fém pazarol el, miközben nagy hőcserélőket készít a vágási folyamat miatt. A hulladékanyagoktól való megszabadulás is bizonyos stresszt okoz a környezetre.
A fém 3D nyomtatás használatának előnyei a jól működő hőcserélők készítéséhez
Nagyon rugalmas tervezési lehetőségek
A Metal 3D nyomtatás számítógépes - támogatott tervezési (CAD) modelleket használ, hogy a hőcserélőket gyakorlatilag bármilyen bonyolult formával készítsék. A tervezők különböző belső áramlási csatornák szerkezetével rendelkező hőcserélőket készíthetnek, attól függően, hogy a folyadékok hogyan mozognak, és mennyi hőt kell cserélni. Például olyan hőcserélők, amelyeknek spirális, hullámos vagy elágazó áramlási csatornái vannak, úgy lehet készíteni, hogy a folyadékáramlási folyamat turbulensebbé váljon, ami növeli a hőátadási együtthatót. Ezenkívül kis dudorok vagy mártások is készíthetők a hőcserélő felületén, hogy a folyadék áramlása szabálytalanabbá váljon, és még jobbá tegye a hőátvitelt.
Helyes szerkezeti optimalizálás
A Metal 3D nyomtatási technológiával pontosan kezelheti a hőcserélő belsejét, hogy a legjobb kialakítást kapja az építkezéshez. Például az áramlási csatorna mérete és alakja megváltoztatható a folyadék áramlási sebessége és a hőmérséklet eloszlása alapján. Ez egyenletesebbé teszi a folyadék eloszlását a hőcserélőben, és növeli a hőátadás hatékonyságát. Ha olyan szerkezetek, mint a tű uszonyok és az örvénygenerátorok hozzáadása a hőcserélő fontos részeihez, szintén elősegítheti a helyi hőátadási teljesítmény növelését. A fém 3D -s nyomtatás olyan hőcserélőket is készíthet, amelyek teljesen egy darabban vannak, ami kevesebb olyan alkatrészt jelent, amelyeket összekapcsolni kell, kevesebb hőállóságot és jobb általános hőcserélési hatékonyságot.
Az anyagok magas felhasználási aránya
A Metal 3D nyomtatás egy olyan adalékanyag -gyártás, amely az anyagok egymásra rakásával készíti a dolgokat, ami nagyon kevés hulladékot eredményez. A fém 3D -s nyomtatás sokkal jobb és alacsonyabb termelési költségeket használhat a hagyományos szubtraktív gyártási módszerekhez képest. Például, amikor kis hőcserélőket készítenek, a fém 3D nyomtatás az anyag több mint 90% -át használhatja, míg a hagyományos termelési módszerek csak az anyag 50–70% -át használják.
Fontos technológia és módszerek a jól működő hőcserélők készítéséhez
A megfelelő anyagok kiválasztása
A legfontosabb dolog a jól működő hőcserélők készítéséhez a megfelelő fém kiválasztása. A rozsdamentes acél, az alumíniumötvözet, a rézötvözet, a titánötvözet és más fémek gyakran használják a 3D -s nyomatok készítéséhez. A rozsdamentes acél jó olyan hőcserélők számára, akiknek ellenállniuk kell a korróziónak, és elég erősnek kell lenniük ahhoz, hogy stressz alatt tartsák. Az alumíniumötvözet jó olyan hőcserélők számára, akiknek könnyűnek és jónak kell lenniük a hő kezelésében. A rézötvözet az egyik legjobb anyag a magas - hatékonysági hőcserélők előállításához, mivel nagyon jól hőt vezet. A titánötvözet erős, ellenálló a korrózióval és képes kezelni a magas hőmérsékletet. Ez jó a hőcserélők számára, akik bizonyos körülmények között működnek.
A nyomtatási folyamat javítása
A fém 3D -s nyomtatáshoz megfelelő folyamatparaméterek kiválasztása nagy hatással van a hőcserélők működésére. Például a lézerteljesítmény, a szkennelési sebesség, a réteg vastagsága és a szkennelési módszer megváltoztathatja a nyomtatott tárgyak sűrűségét, felületi érdességét és mechanikai tulajdonságait. Annak biztosítása érdekében, hogy a nyomtatott hőcserélő jól működjön, a nyomtatási folyamat paramétereit a kiválasztott anyagoktól és a tervezési követelményektől függően kell optimalizálni. A problémák, például a repedések és a deformációk elkerülése érdekében is fontos a hőmérséklet és a stresszmezők modellezése és tanulmányozása a nyomtatási folyamat során.
utógondozás
Miután elkészítették őket, a fém 3D nyomtatott hőcserélőket általában tovább kell feldolgozni, hogy jobb felületüket javítsák, és jobban működjenek. A - eljárás közzétételének néhány általános módja a kémiai kezelés, a hőkezelés és a felület polírozása. A hőkezelés megszabadulhat a nyomtatás során bekövetkezett maradék feszültségektől, az anyagokat szervezettebbé és jobbá teheti; A felületi polírozás a hőcserélők felületeit simábbá teheti, megkönnyítheti a folyadékok áramlását és a hőátadást hatékonyabbá. A vegyi anyagok használatával olyan védőfilmet hozhat létre a hőcserélő felületén, amely kevésbé valószínű, hogy korrodálódjon.
https: //www.china - 3dprinting.com/metal - 3d - nyomtatás/3d - nyomtatás-angine-manifold.html.html