Как аддитивщики управляют потоками

Сегодня мы все чаще становимся свидетелями результатов глубокого понимания возможностей АП в изготовлении изделий с исключительными эксплуатационными свойствами. Этап наслаждения 3D-печатью металлических деталей сразу из-под карандаша заигрывающегося с технологиями дизайнера начинает перерастать в по-настоящему знаковые, и, порой, совершенно не очевидные проекты. К сожалению, такие проекты пока чаще реализуются за рубежом, но от этого они не теряют своей значимости для нашего пытливого ума.

Качественно печатать то, что заложил в конструкцию  инженер, — очень важное и ответственное занятие. А как обстоят дела с проектированием под АТ — DfAM?

Интереснейший проект, который вместе с компанией LEAP71 открывает эпоху вычислительной инженерии, — проект «плетёного» смесителя коллаборации компаний Conify и Metamorphic.

Компания Conify, основанная в 2019 году, известна как производитель недорогих и высококачественных металлопорошков, совместимых с АТ.

Компания Metamorphic предоставляет индивидуальные консультационные услуги в области проектирования изделий под самые сложные задачи. Чаще всего именно АТ способны справиться с такими задачами, каждый раз поднимая проекты этой компании на уровень инновационных.

В проекте статического смесителя Conify выступила в качестве поставщика порошка и производителя на LB-PBF принтере, а Metamorphic взяла на себя, пожалуй, самую сложную задачу — проектирование.

Статические смесители, или, как их еще называют, статические миксеры используются для интенсивного перемешивания смеси газа с жидкостью с целью увеличения эффективности массопереноса компонентов газовой фазы в жидкую, а также для улучшения перемешивания жидких реагентов с потоком обрабатываемой воды. Подобные смесители устанавливаются в трубопровод после блока дозирования реагентов, которые требуется перемешивать с потоком воды. Они не имеют каких-либо механических частей и используют кинетическую энергию движущегося потока. Смесители такого типа применяют в обрабатывающей отрасли для заводов, перерабатывающих полимеры, целлюлозу, а также в пищевой и энергетической промышленности. В общем, там, где необходимо смешивать потоки смесей при постоянной температуре. При проектировании смесителей с новыми типоразмерами это становится своеобразным вызовом для разработчиков и технологов — достаточно сложно обеспечить одновременно хорошее смешивание и теплообмен.

И вот команды двух заинтересованных компаний решили переосмыслить традиционное проектирование и с энтузиазмом взялись за этот проект. Они использовали принцип переплетения трёх и более каналов. В результате применения  технологии вычислительной гидродинамики удалось создать такие профили каналов, с помощью которых были устранены участки с низким или застойным потоком, а также была значительно улучшена их эксплуатация и обслуживание.

Основным преимуществом такой плетёной конструкции по сравнению с обычными спиральными перегородками, расположенными в трубке, является огромная площадь поверхности, доступная для теплопередачи.

Благодаря вычислительной гидродинамике и инженерии, пониманию принципов DfAM этот и подобные проекты будут всё чаще привлекать к себе внимание в медийном пространстве. Что, надо думать, подстегнет аддитивщиков и многие отрасли промышленности переосмыслить устоявшиеся правила игры в производство, наделяя изделия более прогрессивными свойствами и неповторимым внешним видом, за который точно должен проголосовать потребитель.