據(jù)悉，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（UW-Madison）的工程師獲得了210萬(wàn)美元的資助，以繼續(xù)開發(fā)3D打印熱交換器。該項(xiàng)目得到了美國(guó)能源部高級(jí)研究計(jì)劃署-能源（ARPA-e）的支持。

這個(gè)項(xiàng)目始于2015年，當(dāng)初旨在用3D打印技術(shù)為發(fā)電廠開發(fā)熱交換器?，F(xiàn)在，在取得項(xiàng)目的初步成功后，威斯康星大學(xué)團(tuán)隊(duì)將能繼續(xù)他們的開發(fā)工作，以用于其他領(lǐng)域，如為冰箱開發(fā)3D打印熱交換器。

通過(guò)使用3D打印，工程師們發(fā)現(xiàn)他們能制造出比以前更有效的形狀，以及使用不同的材料。例如，開發(fā)團(tuán)隊(duì)制造了一個(gè)一平方英尺的冰箱熱交換器，這樣的尺寸比大多數(shù)現(xiàn)有的冰箱熱交換器大。

UW-Madison團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)，他們一直在用FDM / FFF 3D打印技術(shù)和嵌有銅顆粒的聚合物線材來(lái)生產(chǎn)熱交換器。這些“高度填充”的聚合物讓打印件擁有銅的導(dǎo)熱性能。

通常，熱交換器的制造材料是金屬，因?yàn)榻饘倌芎芎玫貙?dǎo)熱。然而，使用金屬的最大挑戰(zhàn)之一就是，用傳統(tǒng)制造方法很難將其變成復(fù)雜的形狀，并且成本很高。熱交換器的形狀非常重要，因?yàn)樗堋按龠M(jìn)熱傳遞”。

通過(guò)3D打印形狀特定和內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的熱交換器，工程師發(fā)現(xiàn)他們實(shí)際上可以生產(chǎn)出更有效和更具成本效益的部件。3D打印的幾何形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)據(jù)說(shuō)增加了流動(dòng)，改善了交換器的熱傳遞。這種改進(jìn)的設(shè)計(jì)可以幫助提高冰箱的能源效率。

有了210萬(wàn)美元的資助，UW-Madison團(tuán)隊(duì)將能發(fā)展一些工業(yè)合作伙伴來(lái)推進(jìn)自己的3D打印項(xiàng)目，這些伙伴包括威斯康星州塑料制造商Teel Plastics，休斯頓3D打印機(jī)制造商Cosine Additive，威斯康星州空調(diào)系統(tǒng)制造商Greenheck Corporation。

這些合作伙伴將在自己的工業(yè)設(shè)備中使用UW-Madison團(tuán)隊(duì)開發(fā)的3D打印熱交換器。他們還將“為項(xiàng)目制定競(jìng)爭(zhēng)性績(jī)效和成本目標(biāo)，以及提供有關(guān)如何合理地規(guī)模生產(chǎn)3D打印熱交換器的見解。”

通過(guò)開發(fā)高度填充的聚合物，UW-Madison的研究也將推動(dòng)增材制造技術(shù)本身的發(fā)展。正如研究人員解釋的那樣，高度填充的聚合物適用于各種應(yīng)用，包括一次性打印復(fù)雜的電路板，打印部件然后通過(guò)燃燒掉聚合物顆粒將其熔合成固體金屬。

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