在英國TCT雜志25卷第二期雜志的封面故事，是一個(gè)如同越南下龍灣的礁石柱從水面升起一般的金屬增材成型作品。大寫(xiě)的“金屬增材并非孤島”的字樣可以說(shuō)是雷尼紹對于完整產(chǎn)業(yè)鏈的真實(shí)獨白。
打印的部件指是由HiETA Technologies與Delta Motorsport合作設計和制造、用于微型燃氣渦輪系統的并流換熱器，被視為Innovate UK 選擇性激光制造輪機（SLaMMIT）項目的一部分，是一個(gè)成功運用增材制造（AM）典型案例。
圖片：微型渦輪增程器項目，微型渦輪軸増程發(fā)動(dòng)機（MiTRE）（左），和長(cháng)方形熱交換器SLAMMiT同流換熱器橫截面（右），來(lái)源：TCT
HiETA Technologies成立于2011年，致力于在兩個(gè)主要領(lǐng)域實(shí)施增材制造技術(shù)：熱管理和輕量化。HiETA借助一系列雷尼紹設備來(lái)實(shí)現此目標，并在A(yíng)M250之外新加入了RenAM 500M的設備。雷尼紹與HiETA之間的合作關(guān)系遠非普通甲方乙方的關(guān)系；雷尼紹曾協(xié)助HiETA開(kāi)發(fā)其產(chǎn)品流程和數據流，去年通過(guò)增加至24.9％的股權投資將對HiETA來(lái)深化其合作關(guān)系。
按照慣例，HiETA正在改進(jìn)的熱交換產(chǎn)品是由很薄的材料焊接制成的。復雜的設計使生產(chǎn)既麻煩又耗時(shí)，而冗余的焊料則增加了部件的整體重量。又復雜、又重、又費時(shí)費力？聽(tīng)起來(lái)是增材制造大顯身手的機會(huì )。
以前，很少有人研究增材在此類(lèi)熱交換器中制造金屬薄膜的測試。第一項測試是能夠制造僅150微米的不泄露的薄膜并采集數據。
雷尼紹和HiETA各自采用了不同的參數設置來(lái)生產(chǎn)樣品，在各自的總部將樣品熱處理和定型，并確定在特定參數設定下的表征情況。這些結果使得公司能夠在薄壁構建的問(wèn)題上確定最佳參數，并使HiETA能夠開(kāi)發(fā)出流程手冊，其中包含熱交換器的金屬3D打印中的傳熱參數。
應用科學(xué)HiETA的專(zhuān)業(yè)知識對汽車(chē)應用極具吸引力，尤其是需要利用熱交換和輕量化來(lái)擴展電池使用的電動(dòng)汽車(chē)。
Delta Motorsport成立于2005年，總部設在錫爾弗斯通，以高度自動(dòng)化的工程解決方案，生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)而聞名于世，而當要改進(jìn)他們的產(chǎn)品時(shí)他們也找到了HiETA。對于另一個(gè)Innovate UK項目，Delta和HiETA制造了一款長(cháng)方形并流換熱器，作為微型渦輪引擎（MiTRE）的一部分，這個(gè)引擎由英國工業(yè)大臣Nick Hurd于2016年在Millbrook的Cenex低碳車(chē)輛事件中揭幕。
圖片：Delta Motorsport電動(dòng)汽車(chē)，來(lái)源：TCT
Delta Motorsport的高級工程經(jīng)理Scott Herring說(shuō)道：“AM使我們能夠將大量技術(shù)集成起來(lái)。長(cháng)方形的并流換熱器開(kāi)發(fā)出來(lái)到現在已經(jīng)有四年，這個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)是解決電動(dòng)汽車(chē)設計難問(wèn)題的基石；使電動(dòng)汽車(chē)能轉載更小更智能的電池包，我們正在設計一款載有小電池組的電動(dòng)汽車(chē)，雖然在行駛里程上尚有局限，但已經(jīng)能載你完成1-2次短途旅程”
圖片：裝配HiETA的MiTRE的 Delta Motorsport汽車(chē)發(fā)動(dòng)機，來(lái)源：TCT
了解增材制造換熱器的可行性后，Hieta和Delta Motorsport便引進(jìn)了雷尼紹技術(shù)，該換熱器的前蓋板，使用增材制造看上去使組件設計變得更加復雜。環(huán)形的設計構造使得換熱器能包裹在其他部件上并配置歧管，以創(chuàng )建更加緊湊的總成系統。
制造時(shí)間從17天縮短至80個(gè)小時(shí)，詳盡的測試表明了該組件能夠滿(mǎn)足降溫和散熱的要求，與常規生產(chǎn)的部件相比，其重量與所占空間均降低30%左右?？傊蔀榉饷婀适聦?shí)至名歸。
3D科學(xué)谷REVIEW
汽車(chē)熱交換器通過(guò)增材制造的方式來(lái)提升性能的市場(chǎng)機會(huì )是巨大的。研究與市場(chǎng)報告顯示汽車(chē)熱交換器是個(gè)全球市場(chǎng)價(jià)值超過(guò)120億美金的市場(chǎng)，而且年復合增長(cháng)率（CAGR）在6％左右，到2020年將達到180億美元。
熱交換器的技術(shù)發(fā)展在過(guò)去20年里幾乎可以說(shuō)是停滯狀態(tài)，由于傳統的、減材制造方法對加工帶來(lái)很多限制。隨著(zhù)粉末床選擇性金屬熔化技術(shù)的發(fā)展，我們知道金屬增材制造在隨形冷卻模具領(lǐng)域的應用是十分具有潛力的，與隨形冷卻模具的道理類(lèi)似，通過(guò)增材制造的方式生產(chǎn)的熱交換器不但減少了重量，同時(shí)提高了熱交換接觸效率，提升了熱交換器的整體性能。
由于幾何形狀的高度自由度，增材制造技術(shù)帶來(lái)更高的表面積密度效率，良好的熱交換和流體通路可以實(shí)現泵氣損失和熱交換之間的一個(gè)很好的妥協(xié)。
在熱交換器領(lǐng)域，除了案例的HiETA,還有另外一家公司Conflux，專(zhuān)門(mén)致力于新一代熱交換器的開(kāi)發(fā)工作。”Doing more with less”,Conflux認為通過(guò)增材制造的方式制造的熱交換器直接帶來(lái)了許多好處，包括更高的熱交換效率，更有效的減少重量，減少液滴的壓力泄露風(fēng)險，以及更高的系統效率。
3D科學(xué)谷相信3D打印在汽車(chē)領(lǐng)域的應用將超越原型，增材制造不僅僅適合汽車(chē)領(lǐng)域的原型和設計認證，其潛力的制約性在于我們自身思路的限制，而不是增材制造技術(shù)本身。
