電子書下載：3D打印在流體動力學(xué)中的應(yīng)用（換熱器、推進(jìn)系統(tǒng)、歧管和微流體設(shè)備）

2020年3月3日，南極熊獲悉，3D Systems最近發(fā)布了一本新的3D打印電子書，主題是《先進(jìn)制造優(yōu)化流體動力學(xué)應(yīng)用》。

這本電子書探討的應(yīng)用包括：

● 熱交換器
● 推進(jìn)系統(tǒng)
● 歧管
● 微流體裝置等

本指南回答了以下問題：

● 增材制造生產(chǎn)增強(qiáng)了哪些流體動力學(xué)應(yīng)用？
● 增材制造賦予了流體流動部件和系統(tǒng)哪些具體優(yōu)勢？
● 如何將增材制造作為新工藝有效、高效地實施？

現(xiàn)在3D Systems開放了這本電子書，您可以掃描下方二維碼填寫信息，獲取電子書↓↓

電子書中的部分典型案例

集成式冷卻案例應(yīng)用

歐洲核子研究中心(CERN)與3D Systems合作，開發(fā)并生產(chǎn)用于大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)實驗的3D打印鈦冷卻棒，以促進(jìn)粒子檢測。為維持反應(yīng)以開展研究，研究團(tuán)隊需要一種方法來將檢測區(qū)域冷卻至-40℃，而以下幾個因素使冷卻變得非常復(fù)雜：

● 能夠容納冷卻棒的空間有限
● 在短時間內(nèi)需要散去的熱量
● 整個條形探測器上的溫度需要保持一致
● 要滿足保持探測器效率和分辨率所需達(dá)到的平坦度要求

盡管歐洲核子研究組織的團(tuán)隊沒有3D打印經(jīng)驗，在與3D Systems應(yīng)用創(chuàng)新小組(AIG)合作后，該小組幫助他們確保能獲得可靠密封性、平坦度和50微米的精度，同時成功實現(xiàn)了0.25毫米的壁厚。3DSystems還協(xié)助他們完成了300多個部件的最終生產(chǎn)。

△合作完成的3D打印鈦合金冷卻棒

微流體案例應(yīng)用

微流體系統(tǒng)使用尺寸從幾十到幾百微米不等的通道來處理或操作少量流體�？紤]到這些小尺寸和所涉及流體的精密性，傳統(tǒng)制造方法非常緩慢、昂貴且需要大量勞動力的潔凈室工藝。增材制造和具有生物相容性材料的使用大大提高了微流體應(yīng)用的速度和設(shè)計復(fù)雜性，可顯著提高性能和生產(chǎn)能力。

例如，倫敦帝國理工學(xué)院用于病原體檢測的Lacewing項目使用了Figure 4 Standalone 3D打印機(jī)和具有生物相容性的生產(chǎn)級材料制造原型并生產(chǎn)其芯片實 驗室平臺所用的微流體和功能組件。據(jù)帝國理工學(xué)院的博士生兼研究助理Matthew Cavuto介紹，用于設(shè)備的組件是基于Figure 4的功能來設(shè)計的。

“利用Figure 4，我們現(xiàn)在能夠快速打印帶有復(fù)雜內(nèi)部3D流體通道的部件來將樣品流體輸送到芯片上的不同感應(yīng)區(qū)域，從而極大地提高了我們的微流體生產(chǎn)能力。”

△微流體材料盒使用Figure 4 MED-AMB 10材料3D打印，外殼使用Figure 4 PROBLK 10材料打印

轉(zhuǎn)變設(shè)計思路

向增材制造過渡時，必須將設(shè)計思路轉(zhuǎn)變?yōu)樵霾闹圃?DfAM)  設(shè)計思路。增材制造可以分離出部件性能方面的挑戰(zhàn)并將其解決，而不存在傳統(tǒng)制造所受到的限制。這意味著可制造性和設(shè)計自由不再矛盾，由于生產(chǎn)線裝配的減少、組件重量的降低、可靠性（由于連接點減少）的提高以及有機(jī)通道設(shè)計，您可以為部件和系統(tǒng)增加新功能，這只是其中一些例子。

由于增材制造技術(shù)無需使用模具，增材制造部件并不會隨其復(fù)雜度升高而花費更加昂貴。再加上增材制造流程自動化程 度的提高和與已有生產(chǎn)工作流程的進(jìn)一步集成，使得增材制造對高價值部件的吸引力比以往任何時候都高。改善性能、經(jīng)濟(jì)性和可靠性的機(jī)會正在推動將增材制造作為一種生產(chǎn)技術(shù)而越來越多地采用它。

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本電子書探討了這些應(yīng)用，并進(jìn)一步闡明了增材制造在高價值流體動力學(xué)應(yīng)用（包括換熱器、推進(jìn)系統(tǒng)、歧管和微流體設(shè)備）中的優(yōu)勢。其中還介紹了如何將增材制造設(shè)計和生產(chǎn)集成到現(xiàn)有工作流程以確保實現(xiàn)最優(yōu)質(zhì)量和最高效率。