3D 打印材料支持使用新一代磁冷却技术 MAGNOTHERM – 3D打印行业资讯网

MAGNOTHERM 是一家总部位于达姆施塔特工业大学的德国初创公司，宣布在先进制冷技术领域取得重大突破，这可能意味着从制冷和供暖系统、暖通空调系统到氢液化等各个领域的巨大潜力。利用 Desktop Metal 的粘合剂喷墨技术，该公司能够演示 3D 打印镧铁硅 (La-Fe-Si) 蓄热体，这是磁冷却的关键材料。 MAGNOTHERM 的 3D 打印再生器是此类材料首次采用现成几何形状生产，可在较宽的温度范围内提供更高的性能。

制造复杂且优化的几何形状的能力对于最大化磁热材料的性能至关重要，磁热材料利用磁场来产生加热和冷却循环。这一成就显得尤为及时，因为制冷行业面临着越来越大的压力，需要放弃传统制冷剂，因为传统制冷剂往往对环境有害。

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MAGNOTHERM 磁热冷却技术使用水基回路代替气体制冷剂，提供了一种环保替代方案，可减少高达 30% 的能耗。 3D 打印的 La-Fe-Si 蓄热体在此过程中发挥着关键作用，因为它们在较宽的温度范围内提供高效的传热，使其适用于从商业制冷到工业​​制冷系统的各种应用。

MAGNOTHERM 成立于 2019 年，迅速确立了自己作为环保冷却技术领导者的地位。该公司的主要重点是开发磁热系统，消除对压缩机和气体制冷剂的需求，并寻求取代过时的制冷技术。他们的旗舰产品之一 POLARIS 冰箱展示了这项技术的实际应用，提供了一款可用于活动的 80 升饮料冰箱，展示了磁热制冷的实际应用。

这项新的冷却技术使该公司于 2023 年获得了由 Extantia Capital 领投、Hessen Kapital 和 Revent 参投的 690 万美元种子轮融资。这些资金使这家初创公司能够扩大其生产能力，并更接近其磁热解决方案的商业化。此外，该公司在进入私人投资市场之前，还利用德国和欧盟政府的拨款来支持其技术的开发和改进。

La-Fe-Si 合金对许多传统增材制造技术的 3D 打印提出了重大挑战，因为它们对温度变化和氧化很敏感，而这对于保持其磁热特性至关重要。粉末床熔合或定向能量沉积等激光技术使用高局部热量，这可能导致相变或热应力，从而可能降低材料的冷却效率。此外，La-Fe-Si 的脆性使其在暴露于这些工艺的典型温度梯度时容易破裂。

因此，粘结剂喷砂具有明显的优势，因为它采用低温烧结工艺，最大限度地减少热应力并避免可能损害合金磁性的极端温度。该方法还降低了氧化风险，并允许创建传热应用所需的复杂几何形状。尽管粘合剂喷射需要仔细的后烧结才能实现材料所需的密度和机械性能，但它可以更好地控制微观结构和相组成，使其特别适合生产用于磁热冷却的 La-Fe-Si 组件。

随着世界急于采取更加节能和环境可持续的做法，人们将采取整体方法来寻找现状的替代方案。 3D 打印能够使用新材料快速创建新的复杂设计，因此将在这一转变中发挥关键作用。这意味着 MAGNOTHERM 可能只是探索新的、更高效的冷却方法的众多公司之一，就像现在有许多企业 3D 打印独特的热交换器一样。然而，为了快速采用这些技术，政府和中介组织需要促进其大规模生产。