電子書下載：3D打印在流體動力學中的應用（換熱器、推進系統(tǒng)、歧管和微流體設備）

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《先進制造優(yōu)化流體動力學應用》。

這本電子書探討的應用包括：

● 熱交換器
● 推進系統(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)增強了哪些流體動力學應用？
● 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)用于大型強子對撞機(LHC)實驗的3D打印鈦冷卻棒，以促進粒子檢測。為維持反應以開展研究，研究團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到的平坦度要求

盡管歐洲核子研究組織的團隊沒有3D打印經(jīng)驗，在與3D Systems應用創(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。考慮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用的速度和設計復雜性，可顯著提高性能和生產(chǎn)能力。

例如，倫敦帝國理工學院用于病原體檢測的Lacewing項目使用了Figure 4 Standalone 3D打印機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)帝國理工學院的博士生兼研究助理Matthew Cavuto介紹，用于設備的組件是基于Figure 4的功能來設計的。

“利用Figure 4，我們現(xiàn)在能夠快速打印帶有復雜內(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

轉變設計思路

向增材制造過渡時，必須將設計思路轉變?yōu)樵霾闹圃?DfAM)  設計思路。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）的提高以及有機通道設計，您可以為部件和系統(tǒng)增加新功能，這只是其中一些例子。

由于增材制造技術無需使用模具，增材制造部件并不會隨其復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)濟性和可靠性的機會正在推動將增材制造作為一種生產(chǎn)技術而越來越多地采用它。

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本電子書探討了這些應用，并進一步闡明了增材制造在高價值流體動力學應用（包括換熱器、推進系統(tǒng)、歧管和微流體設備）中的優(yōu)勢。其中還介紹了如何將增材制造設計和生產(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。