3D打印技術的進步已經(jīng)改變了熱交換器的制造方式。傳統(tǒng)制造路線無法實現(xiàn)的復雜、自由設計，可以通過3D打印輕松實現(xiàn)。熱交換效率的提高以及重量、體積、制造成本的降低是3D打印可以提供的其他優(yōu)勢。與傳統(tǒng)批量生產(chǎn)方法相比，3D打印所涉及的工藝參數(shù)優(yōu)化、表面粗糙度控制、支撐結(jié)構(gòu)去除、后處理要求、兼容原材料和成本競爭力一直爭議不斷。但盡管存在挑戰(zhàn)，采用該技術已經(jīng)成功實現(xiàn)了金屬、聚合物和陶瓷材料的熱交換器制造。

本期視頻展示了采用3D打印技術制造熱交換器，不僅具有復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且從工藝角度挑戰(zhàn)可能無法成功制造的極限特征。為了展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)，還將其一分為二，讓我們近距離觀看其整個加工過程以及復雜的內(nèi)部特征。

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增材制造技術作為制造實驗室和商業(yè)規(guī)模熱交換器的可行選擇，正在顯著提高熱交換的效率，并減輕重量和成本。

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在傳統(tǒng)加工中，換熱器內(nèi)部連接位置的釬焊或焊接存在一定難度，由于其材料薄、尺寸小，并且接縫部位必須防漏。然而，增材制造技術可以解決這個難題，實現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。一體成型不僅能替代換熱器制造中釬焊或焊接的過程，還可以構(gòu)建通道矩陣，以及整個熱交換器組件 - 包括所有集管。

3D打印技術參考曾重點分析過粗糙表面、微通道、表面積和晶格結(jié)構(gòu)等因素對3D打印熱交換器的性能影響。當前的研究發(fā)現(xiàn)，金屬3D打印的表面粗糙度是影響熱交換器性能的關鍵考慮因素；與預期設計相比，制造尺寸的偏差也非常顯著，特別是當尺寸接近制造極限時。隨著3D打印技術在最終產(chǎn)品表面質(zhì)量、尺寸精度和實現(xiàn)更小尺寸精度方面的不斷提高，熱交換器的換熱性能可能進一步提高。