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3D打印设备中集成了热交换结构与质量交换器。研究团队对这种3D打印设备进行了测试。3D打印设备被安装在一个1米高，8英寸宽的吸收塔中，吸收塔由七个商用不锈钢填料组成，3D打印设备被安装在不锈钢填料元件之间的色谱柱上半部分。

受限于制造工艺，传统吸收塔填料外部几何形状复杂，并且很难集成热交换功能。3D打印设备也属于吸收塔中的填料元件，优势是能够在不增加体积和外部几何结构复杂性的前提下进行功能集成，即相当于填料元件中集成了热交换器和质量交换器。

研究团队称之为3D打印增强型设备。那么，有了这种功能集成的3D打印设备，二氧化碳吸收塔的功能得到了哪些增强呢？根据ORNL 实验室的描述，3D打印设备所具有的原位冷却功能增加了二氧化碳气体的液态转化量，使气流和液体流之间的接触表面积比较大化，从而增强了质量传递。

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三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件 苏州正规3D打印服务价格客户可通过软件实现广告字围边的设计，傻瓜式操作有效减少对人的要求。

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

温室效应是全球共同关注的环境保护话题，但在无法避免使用产生碳排放问题的化石类燃料的情况下，减少二氧化碳排放量是解决办法之一。

ORNL 实验室研发了一种3D打印铝合金设备，该设备实际上是一种二氧化碳气体吸收塔中的填料元件，对工厂排出的二氧化碳气体具有增强的捕获能力。集成在3D打印填料元件中的热交换结构在其中发挥了关键作用。

本期，3D科学谷将通过这一案例，并结合工业增材制造领域出现的热交换结构与零部件相集成的趋势，与谷友一起领略金属3D打印技术在热管理领域的潜能。

研究团队在发表的研究论文中展示了这一3D打印设备为吸收塔二氧化碳捕获能力所带来的提升。他们进行了两个单独的实验，一个改变含二氧化碳的气体流量，另一个改变MEA溶剂的流量。这些实验旨在确定哪种操作条件将对碳捕获效率产生比较大的好处。两项实验均***提高了碳捕获率，并证明了捕获程度始终取决于气体流速。该研究还显示了在二氧化碳浓度为20％时的捕获峰值，根据操作条件，捕获率增加的百分比范围为2.2％至15.5％。

未来的研究将集中在优化操作条件和设备的几何形状上，以在碳捕获吸收过程中产生更多的改进。

他们进行了两个单独的实验，一个改变含二氧化碳的气体流量。

近十年来，齿科市场复合增长率超过18%，目前已形成千亿元级市场的规模，看牙用户年均2.5亿人次。应对不断增长的齿科医疗需求，3D打印技术的加入帮助齿科实现批量化定制。

构建数字化应用全链条

据介绍，在3D打印机领域，设备不断迭代，不断提升打印速度，并不能够很好地提升整个流程的效率，只有将碎片化的链条打通、连接、整合，才能构建以数字化应用为导向的全链条。

黑格在推动数字化过程中，前后经历了打造工业化的通用型设备和材料，到从应用出发，为齿科研发的**设备和材料，以及未来想要实现的应用导向的全链条解决方案，为实现全链条数字化“补链”。

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有了3D打印技术，热交换器可以一改传统设计方式，“隐身”于其他设备或零件中。冷却介质通道可以与零部件一体成型，还可以通过面向增材制造的设计，在给定体积内获得更大表面积。

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3D打印开启了下一代经济性的火箭发动机制造之路。3D打印对于火箭的制造是颠覆性的，这体现在从设计到供应链和库存管理，再到质量控制等各个环节。

▲深蓝航天进行长程试车的液氧煤油发动机推力室。喷注器壳体和推力室身部均为航天发动机关键零部件，使用环境苛刻，零件内部有百余条冷却流道。

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