科學家用3D列印開發下一代更高效的熱交換器 最新技術

近日，馬里蘭大學（University of Maryland）通過與3D Systems公司和美國能源部的建築技術辦公室的合作，已經使用3D列印原型了建築中最重要的使能技術之一——熱交換器。與目前的設計相比，該下一代熱交換器的重量輕20%、執行效率卻提高了20%，而且能夠更快地製造出來。

熱交換器在現代世界中扮演著重要的角色，幾乎所有的加熱或冷卻設備都需要使用它。所謂的熱交換器，顧名思義，就是將熱量從一個區域換到另一個區域。在全球範圍內，熱交換是一個高達數十億美元的產業，其涉及領域遍及從消費品、汽車到航空航天工程的諸多行業，範圍相當廣。換言之，熱交換器性能的改進就等於提升了數以百萬計產品的性能。

據了解，3D列印為馬里蘭大學的研究人員提供了幾個優勢，以幫助他們一次次地原型自己的創新設計以獲得性能更好的熱交換器。

1、現代化老式工藝

幾十年來，製造商一直在使用的是一種被稱為管翅式（tube-fin）的熱交換器——迄今沒有任何重大改變。儘管新型、高性能的設計是存在的，很多公司也在努力將其商業化，但是它們往往太複雜，很難用傳統生產工藝很經濟地製造出來。

但是對於3D列印技術來說，複雜設計與簡單設計的製造基本上沒什麼區別。3D Systems公司的直接金屬列印工藝使得研究人員能夠使用非常規、可變的形狀來提升熱交換器的效率。

此外，馬里蘭大學的研究人員還能夠藉助3D列印技術加快他們的設計過程。在過去，一個獨特的高性能設計原型的製造過程往往需要耗時幾個月，通過3D列印，這個過程被縮短到了幾周。這就使研究人員能夠在項目過程中更早更頻繁地測試新設計。

2、改進性能，減少浪費

針對3D列印，馬里蘭大學的研究團隊對其開發換熱器進行了優化設計，這樣就可以使其作為一個單一的整體一次性列印出來。因此，該原型耐壓或防泄漏能力不斷提升，進而提高了產品的性能和可靠性，並最終為您的家庭帶來更有效的加熱或冷卻系統。

因為該熱交換器是用可靠的材料一體式列印出來的，因此材料浪費非常少，這就為製造商節省了資金，並且有利於環保。

目前馬里蘭大學的研究團隊已經開發出了1千瓦小型空氣冷凝熱交換機原型，而在不久之後還將製造出10千瓦的樣機原型。這兩個原型都將在一個3噸的熱泵里進行測試和展示。研究團隊預計，該新型熱交換器預計會在五年之內變成可商用的產品。

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