伍尔弗汉普顿大学探索使用铜增材制造来优化同步加速器吸收器

伍尔弗汉普顿大学的研究人员与英国天文学技术中心 (UK ATC) 和钻石光源 (DLS) 合作开展了一项开创性研究，探索使用铜增材制造来优化同步加速器吸收器。该项目标志着利用 3D打印来增强同步加速器系统组件的性能和功能方面迈出了一步。

铜以其卓越的热性能和电性能而闻名，使其成为电气化交通和绿色制造等应用领域的关键材料。然而，使用激光束粉末床熔合 (PBF-LB) 加工铜所面临的挑战历来限制了其在金属增材制造中的广泛应用。这些机构之间的合作旨在克服这些障碍。

这里展示了使用纯铜通过增材制造技术制造的概念验证同步加速器吸收器。（图片来源：Diamond Light Source/伍尔弗汉普顿大学）

同步加速器吸收器：重新设计以提高效率
伍尔弗汉普顿大学工程创新与研究中心 (CEIR) 自 1999 年以来一直处于 PBF-LB 的前沿，在重新设计同步加速器吸收器方面发挥了关键作用。利用 EOS M290 AM 机器，该团队能够集成共形冷却通道和螺旋结构，这对于改善散热和减轻材料重量至关重要。

初步测试结果令人鼓舞。重新设计的吸收器组件温度下降高达 20%，重量减少 80%，零件从 21 个减少到 1 个。这些改进不仅优化了吸收器的性能，还简化了制造过程。

制造技能精英中心 (ECMS) 主任 Arun Arjunan 教授强调了这项工作的重要性，他表示：“这个项目凸显了增材制造在热管理方面的潜力。我们将继续开发创新解决方案，以满足各行各业对高效热管理系统日益增长的需求。”

伍尔弗汉普顿大学、英国天文技术中心和 Diamond Light Source 的研究人员探索了用于同步加速器吸收器的铜增材制造技术。图片来源：Diamond Light Source/伍尔弗汉普顿大学（图片来源：Metal-am.com）

未来研究和潜在影响
虽然原型机已经显示出了显著的效果，但计划进行进一步的研究和测试，以充分优化设计。鉴于全球约有 30,000 台加速器和 60 台同步加速器，其中许多系统都将受益于使用增材制造重新设计组件。使用铜 3D 打印可以改变这些组件的生产方式并改善其整体功能。

该团队关于热性能和材料特性的研究结果将在即将出版的出版物中详细介绍，为铜 AM 在科学界的实际应用提供更深入的见解。

3D 打印技术的这一突破，特别是使用铜，展示了一种具有前瞻性的热管理和组件效率方法，这可能为未来的同步加速器系统树立新的标准。

来源：metal-am.com