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Application de la chemise d'eau de refroidissement imprimée en 3D

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l'équipe allemande de course de formule FSG "E-Stall" en coopération avec EPLUS3D

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Bien que les grands échangeurs de chaleur industriels utilisent encore des techniques de fabrication traditionnelles, la plupart du temps, la demande d'échangeurs de chaleur évolue vers des tailles de plus en plus petites et des structures plus compactes.

Le principal avantage apporté par la technologie de fabrication additive par impression 3D est une liberté de conception accrue, qui permet un transfert de chaleur plus efficace tout en réduisant le nombre de pièces nécessaires. Il en résulte moins d'espace et moins de matériaux, ce qui rend le dispositif plus léger, tout en permettant de gérer une charge thermique et une densité de puissance plus élevées.

Aujourd'hui, nous allons partager une étude de cas d'une chemise d'eau de refroidissement imprimée en 3D conçue et développée par l'équipe allemande de course de formule FSG "E-Stall" en coopération avec nous pour faire l'expérience de l'accélérateur de technologie représentatif Comment améliorer la performance des pièces grâce à la technologie de fabrication additive pour les sports motorisés.

Les défis du refroidissement des moteurs à haute performance

L'équipe de course "E-Stall" de l'université des sciences appliquées d'Esslingen conçoit et fabrique une voiture de course électrique pour la FSG.

Depuis de nombreuses années, E.Stall est un concurrent reconnu dans la compétition Formula Student. Sur la base de l'expérience de la saison de course précédente, ils espèrent améliorer le système de refroidissement de la voiture de course électrique en termes de fiabilité. La chemise d'eau de refroidissement utilisée par l'équipe d'E.Stall est fabriquée en plastique résistant aux hautes températures, divisée en deux demi-coques et installée directement sur le moteur. L'objectif de la chemise d'eau de refroidissement est d'ajuster la température du moteur pour éviter qu'il ne surchauffe pendant la course. Si le moteur n'est pas refroidi à temps, le risque de dommages est élevé. Les saisons précédentes, des chemises d'eau de refroidissement en plastique étaient utilisées, ce qui provoquait des fuites d'eau et des problèmes sur le moteur.

Augmenter la liberté de conception du système de refroidissement

L'équipe d'E.Stall a utilisé la technologie d'impression 3D métallique par fusion laser sur lit de poudre d'EPLUS3D pour obtenir plus d'espace libre pour l'optimisation de la conception de la chemise d'eau de refroidissement.

Dans les courses de véhicules électriques à traction intégrale, les moteurs à haute performance doivent être refroidis. Il n'y a qu'une petite quantité de flux d'air dans les jantes des voitures de course, il est donc essentiel d'utiliser une chemise d'eau de refroidissement. Il y a un ensemble de tuyaux d'eau de refroidissement des deux côtés, et les deux moteurs de la voiture de course sont refroidis par des convertisseurs correspondants.

E.Stall adopte le dernier plan de conception de la fabrication additive et le EP-M250Pro, une chemise d'eau de refroidissement en aluminium imprimée en 3D, qui est une chemise d'eau de refroidissement en aluminium imprimée en 3D, qui résout le problème des fuites d'eau et de l'eau de refroidissement. La structure et le poids de la chemise ont également été considérablement optimisés.

La polyvalence de la technologie d'impression 3D de métaux donne à l'équipe d'E.Stall davantage de possibilités de tester de nouvelles formes, ce qui est impossible avec les méthodes traditionnelles. Dans le même temps, les propriétés des matériaux de l'aluminium permettent à toute la surface de la chemise d'eau de refroidissement de dissiper la chaleur.

La chemise d'eau de refroidissement en aluminium imprimée en 3D adopte une conception intégrée de l'intégration des fonctions, dans laquelle le circuit d'eau de refroidissement est intégré dans la structure à paroi mince. L'équipe d'E. Stall a effectué une simulation des fluides sur la chemise d'eau de refroidissement conçue par fabrication additive, et a continuellement amélioré le plan de conception, pour finalement obtenir une chemise d'eau de refroidissement en aluminium d'un diamètre intérieur de 94 mm, d'un diamètre extérieur de 112 mm et d'une hauteur de 126 mm.

Selon l'équipe d'E.Stall, avec l'aide de l'équipe d'Eplus 3D et de sa dernière technologie de fabrication additive, ils peuvent utiliser une imprimante 3D de haute précision pour réduire l'épaisseur de la paroi de la chemise d'eau de refroidissement, réduisant ainsi le diamètre total. Cette conception compliquée est inimaginable par la technologie de fabrication traditionnelle.