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3D-gedruckter Wärmetauscher von Conflux Technology

Wärmetauscher finden in fast allen technischen Branchen Anwendung. Überall wo die Hitze abtransportiert werden muss um etwas zu kühlen werden diese benötigt. Die australische Firma Conflux Technology hat nun einen Wärmetauscher entwickelt, der additiv gefertigt ist. Für die Entwicklung haben sie mit dem deutschen 3D-DruckerHersteller EOS zusammengearbeitet. Durch diese Kollaboration konnte Entwicklungszeit eingespart werden und ein kompakterer sowie leistungsstärkerer Wärmetauscher entwickelt werden.

Der Gründer von Conflux Technology, Micheal Fuller kommt ursprünglich aus dem Rennsport und hat bereits dort mit Wärmetauschern gearbeitet. Die Anforderungen an solch ein Gerät sind im Rennsport natürlich hoch, die hochbelastenden Umgebungen bringen jeden Wärmetauscher an seine Grenzen. Das Unternehmen hat es geschafft in 10 Jahren zu einem der führenden Hersteller in diesem Bereich zu werden, ein starker Konkurrent ist zum Beispiel der Zusammenschluss von NASA und Fabrisonic, die an einem Wärmetauscher für interplanetare Anwendungen arbeiten.

Konventionelle Wärmetauscher sind stark begrenzt in ihrer Komplexität, weil ihnen nur subtraktive Verfahren zur Verfügung stehen. Fuller setzt deshalb auf die additive Fertigung um den Designern mehr Freiheiten zu liefern. Zum Herstellen der Prototypen wurde der 3D-Drucker EOS M 290 verwendet um Aluminiumpulver (AlSi10Mg) zu verarbeiten. Vor allem die technischen Vorteile von EOS hat geholfen, die Entwicklungszeit zu verringern, so konnten sie in nur sechs Monaten sechs Prototypen und das Endprodukt entwerfen und testen.

Kompakter und leistungsstärker

EOS bietet Software zum Simulieren von dynamischen Verhalten. Durch die FEA (Finite Elemente Analyse) können die Spannungen und Verschiebungen die auf ein Objekt wirken beobachtet werden. Um die richtigen Kräfte für solch eine Analyse zu erhalten wird mit einer Strömungsvisualisierung CFD (Computational Fluid Dynamics) das System beschrieben. All diese Analysen sind dynamisch und beeinflussen sich immer wieder gegenseitig, den durch eine Verbiegung verändert sich die Oberfläche und damit der thermische Leitwert.

Das testende Labor Young Calibrations konnte feststellen, dass der 3D-gedruckte Wärmetauscher aufgrund seiner Geometrie eine bis zu dreimal höhere Wärmeabfuhr hat, gleichzeitig konnte das Gewicht um 22% verringert und die Länge um 55mm eingekürzt werden. Der neue Wärmetauscher ist hat weniger Einzelteile, kostet dadurch weniger und kann einfacher an jede benötigte Anwendung angepasst werden.

Der patentierte Wärmetauscher wird Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Öl- und Gasindustrie und in der Microprozessorkühlung finden.

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