Additiv gefertigte Wärmetauscher

Was ist LPBF und was ermöglicht additive Fertigung?

Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ist ein Verfahren der additiven Metallfertigung. Metallpulver wird schichtweise mithilfe eines Lasers zu einem Bauteil verschmolzen. Dadurch lassen sich feine Strömungskanäle, komplexe Verteilerstrukturen und geometrische Funktionen direkt in das Bauteil integrieren.

Wärmeübertragungsfläche, Strömungsführung, Druckverlust und Bauraum können so gezielt auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden.

Vorteile von additiv gefertigten Wärmetauschern

• Hohe Leistungsdichte: Hohe Wärmeübertragungsleistung innerhalb des verfügbaren Bauraums

• Integrale Bauweise: Weniger Einzelteile und Fügeverbindungen reduzieren potenzielle Fehlerquellen

• Hohe Temperaturen: Für anspruchsvolle thermische Betriebsbedingungen bei kompakter Bauweise

• Gezielter Materialeinsatz: Wandstärken und Materialeinsatz können auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden

• Optimiertes Design: Komplexe Strukturen ermöglichen eine anwendungsspezifische Optimierung von Strömungsführung und Bauraum

• Materialeffizienz: Reduzierter Materialeinsatz und weniger Verschnitt bei hochwertigen Werkstoffen

• Komplexe Geometrien: Innere Strömungsstrukturen und äußere Bauform können an die Anwendung und den verfügbaren Bauraum angepasst werden

• Flexible Skalierbarkeit: Kanalzahl und Kanallänge können an die Leistungsanforderung angepasst und mehrere Module für höhere Leistungen kombiniert werden

Wann ist die additive Fertigung eines Wärmetauschers die richtige Wahl?

Additive Fertigung bietet besondere Vorteile, wenn hohe Wärmeübertragungsleistung, anspruchsvolle Betriebsbedingungen und begrenzter Bauraum zusammenkommen. Auch komplexe Anforderungen an Strömungsführung, Druckverlust oder Geometrie können für LPBF sprechen.

Entscheidend ist jedoch der konkrete Einsatzfall: ZILONIS betrachtet die Wärmeübertragungsaufgabe technologieoffen und wählt die technisch und wirtschaftlich geeignete Lösung.

Anwendungsbereiche

Additiv gefertigte Wärmetauscher eröffnen neue Möglichkeiten überall dort, wo hohe Wärmeübertragungsleistung, anspruchsvolle Betriebsbedingungen und begrenzter Bauraum zusammenkommen.

• Industrie: Industrielle Abwärmerückgewinnung Gas–Gas, Mikrogasturbinen-Recuperatoren, Brennstoffzellen- und Reformerperipherie

• Power-to-X: E-Fuels, Methanisierung, Wasserstoff-Prozesstechnik

• Chemie und Petrochemie: Spezialchemie und Prozessgas

• Forschung und Entwicklung: Prüfstände und Forschungsanlagen

• Luft- und Raumfahrt / Verteidigung: Temperaturregelung und Kühlung unter extremen Bedingungen