科学家用3D打印开发下一代更高效的热交换器
近日，马里兰大学（University of Maryland）通过与3D Systems公司和美国能源部的建筑技术办公室的合作，已经使用3D打印原型了建筑中最重要的使能技术之一——热交换器。与目前的设计相比，该下一代热交换器的重量轻20%、执行效率却提高了20%，而且能够更快地制造出来。
热交换器在现代世界中扮演着重要的角色，几乎所有的加热或冷却设备都需要使用它。所谓的热交换器，顾名思义，就是将热量从一个区域换到另一个区域。在全球范围内，热交换是一个高达数十亿美元的产业，其涉及领域遍及从消费品、汽车到航空航天工程的诸多行业，范围相当广。换言之，热交换器性能的改进就等于提升了数以百万计产品的性能。据中国3D打印网了解，3D打印为马里兰大学的研究人员提供了几个优势，以帮助他们一次次地原型自己的创新设计以获得性能更好的热交换器。
1、现代化老式工艺
几十年来，制造商一直在使用的是一种被称为管翅式（tube-fin）的热交换器——迄今没有任何重大改变。尽管新型、高性能的设计是存在的，很多公司也在努力将其商业化，但是它们往往太复杂，很难用传统生产工艺很经济地制造出来。但是对于3D打印技术来说，复杂设计与简单设计的制造基本上没什么区别。3D Systems公司的直接金属打印工艺使得研究人员能够使用非常规、可变的形状来提升热交换器的效率。
此外，马里兰大学的研究人员还能够借助3D打印技术加快他们的设计过程。在过去，一个独特的高性能设计原型的制造过程往往需要耗时几个月，通过3D打印，这个过程被缩短到了几周。这就使研究人员能够在项目过程中更早更频繁地测试新设计。
2、改进性能，减少浪费
针对3D打印，马里兰大学的研究团队对其开发换热器进行了优化设计，这样就可以使其作为一个单一的整体一次性打印出来。因此，该原型耐压或防泄漏能力不断提升，进而提高了产品的性能和可靠性，并最终为您的家庭带来更有效的加热或冷却系统。
因为该热交换器是用可靠的材料一体式打印出来的，因此材料浪费非常少，这就为制造商节省了资金，并且有利于环保。目前马里兰大学的研究团队已经开发出了1千瓦小型空气冷凝热交换机原型，而在不久之后还将制造出10千瓦的样机原型。这两个原型都将在一个3吨的热泵里进行测试和展示。研究团队预计，该新型热交换器预计会在五年之内变成可商用的产品。
（编译自美国能源部）
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