3D打印設(shè)備中集成了熱交換結(jié)構(gòu)與質(zhì)量交換器。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)這種3D打印設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試。3D打印設(shè)備被安裝在一個(gè)1米高，8英寸寬的吸收塔中，吸收塔由七個(gè)商用不銹鋼填料組成，3D打印設(shè)備被安裝在不銹鋼填料元件之間的色譜柱上半部分。

受限于制造工藝，傳統(tǒng)吸收塔填料外部幾何形狀復(fù)雜，并且很難集成熱交換功能。3D打印設(shè)備也屬于吸收塔中的填料元件，優(yōu)勢(shì)是能夠在不增加體積和外部幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的前提下進(jìn)行功能集成，即相當(dāng)于填料元件中集成了熱交換器和質(zhì)量交換器。

研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)之為3D打印增強(qiáng)型設(shè)備。那么，有了這種功能集成的3D打印設(shè)備，二氧化碳吸收塔的功能得到了哪些增強(qiáng)呢？根據(jù)ORNL 實(shí)驗(yàn)室的描述，3D打印設(shè)備所具有的原位冷卻功能增加了二氧化碳?xì)怏w的液態(tài)轉(zhuǎn)化量，使氣流和液體流之間的接觸表面積比較大化，從而增強(qiáng)了質(zhì)量傳遞。

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隱形正畸全流程解決方案則是黑格數(shù)字化齒科全鏈條解決方案在隱形矯治器應(yīng)用上的一次探索。從應(yīng)用需求出發(fā)，進(jìn)行深度整合，打通從上游掃描數(shù)據(jù)的處理，到產(chǎn)品**終佩戴至患者口中的完整鏈條，滿足對(duì)批量化的需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高效的自動(dòng)化生產(chǎn)。針對(duì)診所及醫(yī)院、技工所、隱形正畸品牌商進(jìn)行柔性化的適配，打造適用不同生產(chǎn)主體的靈活、可靠的全鏈條解決方案。

此外，為實(shí)現(xiàn)7*24小時(shí)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，黑格從材料這個(gè)至關(guān)重要但卻容易被忽略的關(guān)鍵點(diǎn)入手，研發(fā)高流動(dòng)、低粘度的齒科專(zhuān)用樹(shù)脂，解決自動(dòng)化生產(chǎn)中的殘?jiān)鼏?wèn)題，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷生產(chǎn)。隱形正畸全流程的解決方案每個(gè)環(huán)節(jié)之間做到無(wú)縫連接的自動(dòng)化生產(chǎn)，讓隱形矯治器生產(chǎn)全流程更加靈活且更加高效。

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三維打印的設(shè)計(jì)過(guò)程是：先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印。

設(shè)計(jì)軟件和打印機(jī)之間協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)文件格式是STL文件格式。一個(gè)STL文件使用三角面來(lái)近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過(guò)掃描產(chǎn)生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經(jīng)常被用作全彩打印的輸入文件

打印機(jī)通過(guò)讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來(lái)，再將各層截面以各種方式粘合起來(lái)從而制造出一個(gè)實(shí)體。這種技術(shù)的特點(diǎn)在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

威拉里新材料是徐礦公司投資組建的公司，母公司徐礦集團(tuán)是國(guó)內(nèi)大型的能源集團(tuán)公司，公司下轄的很多煤礦的井下條件都各有不同，比如巖層、瓦斯、酸堿度等，各個(gè)工況都會(huì)對(duì)材料都會(huì)有專(zhuān)門(mén)的性能需求，類(lèi)似這樣的需求案例還有很多，威拉里也希望各位能和我們一起投入到新材料開(kāi)發(fā)的工作中來(lái)。技術(shù)改進(jìn)降低材料成本

沈?qū)毾椋何覀儼不罩畜w新材料有限公司總部在加拿大，技術(shù)是從加拿大引進(jìn)過(guò)來(lái)的，我們的宗旨就是通過(guò)技術(shù)改進(jìn)從而降低材料成本。3D打印技術(shù)**原始是在材料，如果材料成本很高，無(wú)形就制約3D打印行業(yè)的發(fā)展。所以我們所做的事情，所做的研發(fā)在能保證材料質(zhì)量和各方面性能的基礎(chǔ)上，盡很大程度降低材料成本。

他們進(jìn)行了兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)，一個(gè)改變含二氧化碳的氣體流量。

內(nèi)部集成了熱交換結(jié)構(gòu)的3D打印填料元件來(lái)源：ORNL....增材制造實(shí)現(xiàn)的原位冷卻

吸收是捕獲二氧化碳?xì)怏w常用、經(jīng)濟(jì)的方法，在這一過(guò)程中，煙囪中的煙氣流與可與單乙醇胺（稱(chēng)為MEA）等溶劑進(jìn)行接觸，這些溶劑能夠與氣體發(fā)生反應(yīng)。

在這種碳吸收方式中通常會(huì)產(chǎn)生熱量，如果多余的熱量無(wú)法及時(shí)排出，那么整個(gè)工藝的效率就會(huì)大打折扣。而3D打印設(shè)備中正是解決溶劑碳吸收過(guò)程中熱交換問(wèn)題的途徑。

▲3D打印填料內(nèi)部集成的熱交換結(jié)構(gòu)

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溫室效應(yīng)是全球共同關(guān)注的環(huán)境保護(hù)話題，但在無(wú)法避免使用產(chǎn)生碳排放問(wèn)題的化石類(lèi)燃料的情況下，減少二氧化碳排放量是解決辦法之一。

ORNL 實(shí)驗(yàn)室研發(fā)了一種3D打印鋁合金設(shè)備，該設(shè)備實(shí)際上是一種二氧化碳?xì)怏w吸收塔中的填料元件，對(duì)工廠排出的二氧化碳?xì)怏w具有增強(qiáng)的捕獲能力。集成在3D打印填料元件中的熱交換結(jié)構(gòu)在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

本期，3D科學(xué)谷將通過(guò)這一案例，并結(jié)合工業(yè)增材制造領(lǐng)域出現(xiàn)的熱交換結(jié)構(gòu)與零部件相集成的趨勢(shì)，與谷友一起領(lǐng)略金屬3D打印技術(shù)在熱管理領(lǐng)域的潛能。

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