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3D打印并流换热器用于电动汽车的微型涡轮引擎

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    在英国TCT杂志25卷第二期杂志的封面故事,是一个如同越南下龙湾的礁从水面升起一般的金属增材成型作品。大写的“金属增材并非孤岛”的字样可以说是雷尼绍对于完整产业链的真实独白。

    打印的部件指是由HiETATechnologies与DeltaMotorsport合作和制造、用于微型燃气涡轮系统的并流换热器,被视为InnovateUK选择性激光制造轮机(SLaMMIT)项目的一部分,是一个成功运用增材制造(AM)典型案例。

    HiETATechnologies成立于2011年,致力于在两个主要领域实施增材制造技术:热管理和轻量化。HiETA借助一系列雷尼绍来实现此目标,并在AM250之外新加入了RenAM500M的设备。雷尼绍与HiETA之间的合作关系远非普通甲方乙方的关系;雷尼绍曾协助HiETA开发其产品流程和数据流,去年通过增加至24.9%的股权投资将对HiETA来深化其合作关系。

    按照惯例,HiETA正在改进的热交换产品是由很薄的材料焊接制成的。复杂的设计使生产既麻烦又耗时,而冗余的焊料则增加了部件的整体重量。又复杂、又重、又费时费力?听起来是增材制造大显身手的机会。

    以前,很少有人研究增材在此类中制造金属薄膜的测试。第一项测试是能够制造仅150微米的不泄露的薄膜并采集数据。

    雷尼绍和HiETA各自采用了不同的参数设置来生产样品,在各自的总部将样品和定型,并确定在特定参数设定下的表征情况。这些结果使得公司能够在薄壁构建的问题上确定最佳参数,并使HiETA能够开发出流程手册,其中包含热交换器的金属3D打印中的传热参数。

    应用科学

    HiETA的专业知识对汽车应用极具吸引力,尤其是需要利用热交换和轻量化来扩展电池使用的。

    DeltaMotorsport成立于2005年,总部设在锡尔弗斯通,以高度的工程,生产电动汽车而闻名于世,而当要改进他们的产品时他们也找到了HiETA。对于另一个InnovateUK项目,Delta和HiETA制造了一款长方形并流换热器,作为微型涡轮引擎(MiTRE)的一部分,这个引擎由英国工业大臣NickHurd于2016年在Millbrook的Cenex低碳车辆事件中揭幕。

    DeltaMotorsport的高级工程经理ScottHerring说道:“AM使我们能够将大量技术集成起来。长方形的并流换热器开发出来到现在已经有四年,这个产品的开发是解决电动汽车设计难问题的基石;使电动汽车能转载更小更智能的电池包,我们正在设计一款载有小电池组的电动汽车,虽然在行驶里程上尚有局限,但已经能载你完成1-2次短途旅程”

    了解增材制造换热器的可行性后,Hieta和DeltaMotorsport便引进了雷尼绍技术,该换热器的前盖板,使用增材制造看上去使组件设计变得更加复杂。环形的设计构造使得换热器能包裹在其他部件上并配置歧管,以创建更加紧凑的总成系统。

    制造时间从17天缩短至80个小时,详尽的测试表明了该组件能够满足降温和散热的要求,与常规生产的部件相比,其重量与所占空间均降低30%左右。总之成为封面故事实至名归。