Хотя в более крупных промышленных теплообменниках по-прежнему используются традиционные технологии производства, в большинстве случаев спрос на теплообменники смещается в сторону все меньших и меньших размеров и более компактных конструкций.
Основным преимуществом технологии аддитивного производства 3D-печати является повышенная свобода проектирования, что позволяет повысить эффективность теплопередачи при уменьшении количества необходимых деталей. Это приводит к меньшему количеству места и материала, что делает устройство легче и в то же время может выдерживать более высокую тепловую нагрузку и удельную мощность.
Сегодня мы поделимся с вами тематическими исследованиями 3D-печатной охлаждающей водяной рубашки, спроектированной и разработанной немецкой гоночной командой FSG «E-Stall» в сотрудничестве с нами, чтобы испытать типичный ускоритель технологий. Как улучшить характеристики деталей с помощью аддитивного производства. техника для автоспорта.
Проблемы с охлаждением высокопроизводительных двигателей
Гоночная команда E-Stall из Университета прикладных наук Эсслингена (Esslingen University of Applied Sciences) разрабатывает и производит гоночный электромобиль для FSG.
На протяжении многих лет E-Stall был признанным участником соревнований Formula Student. Основываясь на опыте предыдущего гоночного сезона, они надеются улучшить систему охлаждения гоночного электромобиля с точки зрения надежности. Рубашка охлаждающей воды, используемая командой E-Stall, была сделана из жаропрочного пластика, разделена на две половины и установлена непосредственно на двигателе. Рубашка охлаждающей воды предназначена для регулировки температуры двигателя, чтобы предотвратить его перегрев во время гонок. Если двигатель вовремя не охладить, велик риск поломки. В предыдущие сезоны использовались пластиковые рубашки водяного охлаждения, которые были подвержены утечкам воды и вызывали проблемы с двигателем.
Увеличивать свободу проектирования системы охлаждения
Команда E-Stall использовала технологию 3D-печати EPLUS3D с лазерным расплавлением металла в порошковой подложке, чтобы получить больше свободного места для оптимизации конструкции рубашки с охлаждающей водой.
В гонках с электрическим полноприводным двигателем требуется охлаждение высокопроизводительных двигателей. В ободах гоночных автомобилей проходит лишь небольшой поток воздуха, поэтому необходимо использовать рубашку с охлаждающей водой. С обеих сторон установлены патрубки охлаждающей воды, а два мотора гоночной машины охлаждаются соответствующими преобразователями.
E.Stall применяет новейший проектный план для аддитивного производства и EP-M250Pro, алюминиевую охлаждающую водяную рубашку, напечатанную на 3D-принтере, которая представляет собой напечатанную на 3D-принтере алюминиевую охлаждающую водяную рубашку, которая решает проблему утечки воды и охлаждающей воды. Конструкция и вес рукава также были значительно оптимизированы.
Универсальность технологии 3D-печати металлом дает команде E.Stall больше возможностей для тестирования новых форм, что невозможно при использовании традиционных методов. В то же время свойства материала алюминия позволяют всей поверхности рубашки охлаждающей воды рассеивать тепло.
Алюминиевая водяная рубашка охлаждения, напечатанная на 3D-принтере, имеет интегрированную конструкцию функциональной интеграции, в которой контур охлаждающей воды интегрирован в тонкостенную структуру. Команда E. Stall выполнила моделирование жидкости на рубашке охлаждающей воды, спроектированной аддитивным производством, и постоянно улучшала план конструкции и, наконец, получила алюминиевую рубашку охлаждающей воды с внутренним диаметром 94 мм, внешним диаметром 112 мм и высота 126 мм.
По словам команды E.Stall, с помощью команды Eplus 3D и ее новейшей технологии аддитивного производства они могут использовать высокоточный 3D-принтер для уменьшения толщины стенок рубашки охлаждающей воды, тем самым уменьшая общий диаметр. Эту сложную конструкцию невозможно представить с помощью традиционных технологий производства.
