[发明专利]一种高效交换流道热交换器的3D打印制备方法

说明书

本发明公开了一种高效交换流道热交换器的3D打印制备方法，包括：利用三维建模软件设计箱体和复杂流道的基本单元体；将箱体的长度定义为a，在三维建模软件中将基本单元体进行三维周期阵列排布，得到一个组合体；将组合体和箱体同时导入三维建模软件中；在箱体两侧添加堵盖，每个堵盖具有单独流道；在箱体内设置入口腔室和出口腔室；将得到的三维数模定义为交换器，导出stl格式文件，命名为交换器.stl；将交换器.stl导入激光选区熔化工艺软件，调整摆放方式，添加块状支撑，再将零件本体及块状支撑进行切片，保存切片文件；将切片文件导入激光选区熔化工艺软件，进行3D打印制备。本发明可提高热交换效率，同时易于制备成型。

技术领域

本发明涉及热交换器的制备工艺，尤其涉及一种高效交换流道热交换器的3D打印制备方法。

背景技术

热交换器主要用于流体的热量冷热交换，相关机构请参见公开号为CN201034428Y、名称为“整体盘管式主热交换器”的中国专利公开文献，其中记载了：

“一种整体盘管式主热交换器，包括由数十片或数百片集热片组成的集热器，位于集热器上的主水管，其特征是主水管为一根，为整体盘管状”。

请参见该公开文献的说明书附图1、2，传统热交换器因加工制备方法的局限性，结构设计比较单一，热量转换效率较低，对实际工业化使用带来了不利影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可提高热交换效率，同时易于制备成型的高效交换流道热交换器的3D打印制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种高效交换流道热交换器的3D打印制备方法，所述热交换器包括箱体，所述箱体内具有复杂流道，所述复杂流道包含基本单元体，所述3D打印制备方法包括如下步骤：步骤S1，利用三维建模软件设计箱体和复杂流道的基本单元体，所述基本单元体由多个具有预设形状横截面的直线段在空间内相互连接而成；步骤S2，将所述箱体的长度定义为a，在三维建模软件中将所述步骤S1中的所述基本单元体进行三维周期阵列排布，得到一个组合体，所述组合体的长度定义为b，要求a＞b；步骤S3，将所述组合体和所述箱体同时导入三维建模软件中，通过布尔运算，用所述箱体的三维形状减去组合体的三维形状，在所述箱体中形成一个中空的组合体形态流道；步骤S4，在所述箱体两侧添加堵盖，每个堵盖具有单独流道；步骤S5，在所述箱体内设置入口腔室和出口腔室，所述入口腔室和所述出口腔室分别与两个堵盖上的单独流道相连通；步骤S6，将由步骤S1至步骤S5设计得到的三维数模定义为交换器，导出stl格式文件，命名为交换器.stl；步骤S7，将交换器.stl导入激光选区熔化工艺软件，调整摆放方式，添加块状支撑，再将零件本体及块状支撑进行切片，保存切片文件；步骤S8，将所述切片文件导入激光选区熔化工艺软件，设定参数后，生成打印程序，导入激光选区熔化成形设备中，完成3D打印制备。

优选地，所述步骤S1中，组成所述基本单元体的直线段横截面形状为圆形、椭圆形、三角形、梯形或多边形。

优选地，所述步骤S1中，所述基本单元体由15个直线段在空间内相互连接而成，相邻两个直线段之间的最小夹角为120°，所述直线段的长度为20mm～100mm。

优选地，所述箱体内的入口腔室和出口腔室分别靠近两个堵盖。

优选地，所述步骤S7中，调整摆放方式的过程包括：以所述箱体的平面一端平行于3D打印基板的位姿进行摆放。

优选地，所述步骤S8中，设定参数的过程包括：分别设置各切片的填充扫描线、对应的激光功率和激光扫描速度。