Interview met expert:Ben Batagol van Conflux Technology over het opnieuw uitvinden van warmtewisselingstechnologie met 3D-printen

Veel van onze dagelijkse elektrische apparaten werken dankzij warmtewisselaars. Van airconditioners tot automotoren en koelkasten, warmtewisselaars werken om warmte over te dragen tussen twee of meer vloeistoffen. Traditioneel was het ontwerpen van deze compacte apparaten een uitdaging, niet in de laatste plaats vanwege de enorme complexiteit die nodig is om vloeistoffen efficiënt te koelen in de meest compacte ruimte.

Conflux Technology is opgericht om deze uitdaging op te lossen. Het in Australië gevestigde bedrijf richt zich specifiek op thermische en vloeibare toepassingen en gebruikt additieve fabricage om efficiëntere, geoptimaliseerde warmtewisselaars te ontwerpen en te produceren voor onder meer de automobielindustrie, de motorsport en de ruimtevaart.

In het Expert Interview van deze week spreken we met Conflux's Head of Business Development, Ben Batagol, om de innovatieve benadering van het bedrijf op het gebied van warmtewisselingstechnologie en de specifieke uitdagingen en voordelen van 3D-metaalprinten te bespreken.

Kun je me iets vertellen over Conflux Technology?

Conflux Technology is opgericht door Michael Fuller, die een lange en indrukwekkende carrière achter de rug heeft in de autosport, waaronder de Formule 1. Hij had tijdens zijn carrière met additieve productie gewerkt en had een goed begrip van het ontwerpen en ontwikkelen van onderdelen met behulp van de technologie.

In 2014 ontwikkelde hij een nieuw idee om warmtewisselaars en additieve fabricage te combineren, wat destijds een baanbrekende toepassing van additieventechnologie was.

Michael zag dat de complexiteit en vrijheid van ontwerp die je met AM kunt bereiken, echt een van de belangrijkste voordelen is voor het gebruik in thermische en vloeibare projecten - je kunt ingewikkelde geometrieën bereiken die niet kunnen worden gemaakt traditioneel biedt dat een duidelijk voordeel ten opzichte van traditionele productieprocessen.

Michael wist dat als we dat voordeel konden benutten en sommige geometrieën konden optimaliseren, we in staat zouden zijn om zeer efficiënte warmtewisselaars te maken die ook ongelooflijke prestaties en verpakkingsvrijheid gaan bieden.

Het kostte hem ongeveer twee jaar om de eerste concepten te ontwerpen en te testen om zijn idee te valideren. Tegen die tijd moest hij het team uitbreiden. We sloten de eerste financieringsronde af in 2017, waarbij de AM Ventures (AMV) Group een aandelenbelang nam als hoofdinvesteerder.

Vanaf het begin had het bedrijf een sterke focus op de applicatie-ontwikkeling van thermische en vloeibare projecten in een breed scala van markten.

In plaats van te proberen een servicebureau te zijn of productiehuis waar veel bedrijven al wereldwijde voetsporen hebben, we zagen een gat in de markt, waar mensen AM willen gebruiken voor hun projecten, maar niet zeker weten hoe ze hun reis moeten beginnen.

Klanten zullen ons bijvoorbeeld benaderen om een ​​bestaande warmtewisselaar met AM te optimaliseren. Ze willen niet per se dezelfde geometrieën bouwen en zijn op zoek naar begeleiding bij het ontwikkelen van hun huidige denken en ontwerpen. Conflux werkt met hen samen aan de evolutie van het ontwerp om AM te helpen benutten en een oplossing te bieden die aanzienlijke voordelen biedt op een aantal gebieden, zoals verpakkingsruimte of prestatie-optimalisatie.

Je hebt een interessant punt naar voren gebracht over bedrijven die AM willen overnemen, maar niet weten hoe ze dat moeten doen. Hoe helpt Conflux Technology bedrijven bij het identificeren van de beste gebruiksscenario's en toepassingen voor de technologie?

Welnu, wanneer we met een bedrijf gaan werken, beginnen ze meestal met een schets van hun huidige situatie en het doel van het project. We zullen ze vaak helpen bij het selecteren van het beste product om zich in eerste instantie op te concentreren dat het grootste potentieel uit hun mogelijke toepassingen zal bieden.

We hebben verschillende benaderingen voor het aanpakken van klantprojecten, maar steeds meer bedrijven zijn die hun ingenieurs willen opleiden in ontwerp voor AM om dezelfde manier van denken toe te passen op andere gebieden van hun bedrijf.

Ik geloof dat dit een van de belangrijkste rollen is van Conflux Technology - de AM-markt mogelijk maken en helpen sturen kennisoverdracht en begrip van de klant. Hoe meer klanten begrijpen wat er mogelijk is met AM, hoe meer de acceptatie van AM zal toenemen en de industrie en kansen voor iedereen zullen groeien.

Hoe benader je ontwerpen voor additive manufacturing?

AM hanteert een heel andere ontwerpfilosofie dan ontwerpen voor traditionele productieprocessen. We hebben ontdekt dat het een leerproces is om een ​​ingenieur te nemen die goed thuis is in traditionele productieprocessen en hen de kansen en beperkingen van het AM-proces te leren.

Dat is een deel van de reis die we hebben gemaakt doorgegaan als een bedrijf met het bijscholen van ons team en het is ook de reis die we onze eigen klanten doormaken.

Dit proces van vragen stellen, testen en leren is van fundamenteel belang voor Conflux om marktleider te blijven. We hebben enkele interne tools ontwikkeld om ons eigen proces van het creëren van nieuwe ontwerpen en geometrieën te stimuleren die de grenzen van wat mogelijk is met de technologie testen en creatieve oplossingen voor unieke klantproblemen mogelijk maken. Voortdurende verbetering is cruciaal voor ons succes.

Hoe ziet dat proces van ontwerp tot productie eruit bij Conflux?

Bij Conflux gaan we iteratief te werk met onze klanten. We beginnen met het identificeren van de belangrijkste fundamentele input voor het project die als input dienen voor onze eerste conceptontwikkelingsfase.

Het doel van onze conceptontwikkelingsfase is om te kunnen bepalen of het projectdoel mogelijk is en om de klant een zeer hoogwaardige beoordeling van de prestaties te geven.

Aan het einde van deze fase gaan we met hen om de tafel zitten om het concept verder uit te werken en toe te werken naar een fysiek prototype. Dit omvat veel meer rigoureuze engineering en simulatie met Computational Fluid Dynamics (CFD) om ervoor te zorgen dat het ontwerp kan worden afgedrukt en om ons een idee te geven van de prestaties die we kunnen verwachten voorafgaand aan banktests.

Na de build en testen van het concept gaan we terug en correleren we het prestatieverschil tussen de fysieke testgegevens en de gesimuleerde gegevens om ervoor te zorgen dat we consistentie hebben bereikt.

CFD is een belangrijk hulpmiddel dat we in de volgende fasen van het project gebruiken om te helpen bij de optimalisatie van het ontwerp en we moeten de correlatie met real-world prestaties begrijpen terwijl we streven naar onze prestatiedoelen.
br />
We blijven het ontwerp verfijnen en optimaliseren totdat we een onderdeel hebben dat klaar is voor serieproductie. Voor de klanten van Conflux worden deze seriële productiegegevens gebundeld in een pakket dat het fysieke deel en een reeks geoptimaliseerde parameters bevat die voor die specifieke geometrie zijn ontwikkeld.

Op welke sectoren richt u zich in het bijzonder?

Thermische en vloeistofproblemen zijn niet uniek voor een bepaalde industrie; we richten ons echter op die markten die kunnen profiteren van de voordelen die we kunnen bieden en die klaar zijn om deze nieuwe technologie te verkennen.

Een deel van het Conflux-team komt uit de autosportindustrie, waardoor we uitstekende kennis hebben van de markt en wat de specifieke behoeften zijn. De combinatie van AM en de geavanceerde warmte-uitwisselingstechnologie die Conflux biedt, geeft de autosportindustrie het concurrentievoordeel dat deze klanten eisen.

De lucht- en ruimtevaart- en defensiemarkten zijn ook early adopters van de AM-technologie en begrijpen de concurrentie voordelen die de technologie hen kan bieden. Conflux is in staat om voor deze markten producten te ontwerpen die aanzienlijke gewichtsbesparingen, verpakkingsvrijheden en prestatievoordelen bieden.

Ten slotte hebben zowel de hulpbronnensector als de industriële sectoren zeer interessante problemen die door AM kunnen worden opgelost. Conflux kan deze markten helpen de technologie te begrijpen en aan te passen aan hun unieke vereisten, zoals warmtewisselingstechnologieën in de olie- en gasmarkt, waar kortere doorlooptijden en uptime belangrijke vereisten zijn.

Kun je een of twee succesverhalen delen waar je aan hebt gewerkt?

Conflux besteedt veel zorg aan het beschermen van de vertrouwelijkheid van onze klanten en zal beperkt zijn in wat we kunnen delen.

We blijven werken aan ons eigen R&D-programma met warmtewisselaars die we kunnen delen en hebben een aantal benchmarks uitgevoerd met traditioneel gemaakte warmtewisselaars.

Onze interne ontwikkeling biedt onze klanten bewijs over het soort prestaties dat we kunnen bereiken met onze ontwerpen en hoe deze zich verhouden tot oplossingen die klanten mogelijk al gebruiken.

De prestaties die we kunnen bereiken zijn ongelooflijk en hebben ertoe bijgedragen dat veel klanten ervan overtuigd zijn dat AM een stapsgewijze verandering in prestaties en flexibiliteit biedt die de moeite van het nastreven waard was.

Wat zijn enkele van de uitdagingen bij het werken met metaal 3D-printtechnologie?

Het verleggen van de grenzen van de technologie is essentieel voor het succes van Conflux. Dunne muren, functieafstanden, bouwhoeken en materiaalkeuze zijn allemaal belangrijke factoren voor ons om te overwegen en we ontdekken voortdurend hoe ontwerpen kunnen worden geoptimaliseerd.

We hebben ontdekt dat bij het bouwen van zeer dunne muren in materiaal zoals aluminium is het moeilijk om een ​​foutloos ontwerp te bereiken dat druk behoudt zonder te lekken. Wanneer je dit combineert met de complexe geometrieën en kleine verpakkingsenveloppen die we ontwerpen, is het een zeer uitdagende, maar opwindende ontwerpuitdaging.

Een van de andere uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd, is de kwestie van materiaalkeuze. Regelmatig komen er nieuwe materialen op de markt en wij passen onze kennis toe om de klant te helpen bij het kiezen van het juiste materiaal voor hun toepassing.

Dit kan een uitdaging zijn, vooral wanneer ze een bepaald materiaal al een groot aantal jaren gebruiken en het effect moeten begrijpen dat deze materiële verandering op een systeem zal hebben.

Er is veel activiteit op het gebied van 3D-printen van metaal. Hoe ziet u de technologie de komende maanden en jaren evolueren?

Ik denk dat de technologie zich momenteel op een opwindend punt bevindt.

Voor veel mensen is 3D-printen met metaal pas de laatste jaren op de radar gekomen. Ze staan ​​versteld van wat het kan bereiken en lijken te geloven dat het al een volwassen en robuuste technologie is, net als traditionele productiemethoden.

De realiteit is dat AM de afgelopen decennia aanzienlijk is geëvolueerd, maar het moet nog verder gaan om echt een deel van zijn potentieel te ontsluiten. Als we kijken naar de metaalproductieruimte, zijn poederbedmachines relatief traag.

Hoewel veel bedrijven kijken hoe ze het proces kunnen versnellen door extra lasertechnologie toe te voegen, is er momenteel een limiet aan wat er met de huidige technologie kan worden gedaan.

Veel van de klanten waarmee we werken, zijn nog niet per se op zoek naar massaproductie. Ze hebben het over productieruns van misschien honderden of aan de bovenkant misschien duizenden. Maar zelfs dit aantal is significant voor een poederbedproces, afhankelijk van de grootte van het onderdeel.

Als klanten op zoek zijn naar dat massaproductiedoel van honderdduizenden onderdelen per jaar, zal dit de volgende generatie kosten van de technologie.

Ik geloof dat we de komende jaren de volgende generatie technologie zullen zien die zal helpen om dit soort productievolumes te openen, terwijl Conflux nog steeds dezelfde complexe geometrieën, ondersteuning voor productontwikkeling en technische begeleiding die we nu doen.

Welke technologieën gebruikt u momenteel en hoe identificeert u de volgende technologie om in te investeren?

Op dit moment gebruiken we specifiek het poederbedproces en EOS-machines.

Ongeveer drie jaar geleden hebben we de verschillende processen en merken op de markt gebenchmarkt en al snel ontdekten we dat de poederbedmachines ons de ontwerpvrijheid boden die we nodig hadden.

Tijdens dit proces hebben we door elke OEM complexe onderdelen laten maken en deze vergeleken om te zien welke ons het beste resultaat opleverden.

Wat we ontdekten was dat de EOS-machines in staat waren om ons de meest betrouwbare en consistente resultaten te geven en waren waarschijnlijk de meest volwassen in termen van kunnen worden uitgevoerd met minimale downtime.

Hoe zou u de huidige status van de AM-markt in Australië omschrijven?

Ik zou zeggen dat Australië nog steeds vroeg in zijn AM-marktvraag is in vergelijking met andere regio's in de wereld.

Dat gezegd hebbende, er zijn veel mensen in Australië die in AM hebben geïnvesteerd en werken aan het informeren van de markt over wat mogelijk is en het concurrentievoordeel dat de technologie kan bieden.

De Australische markt heeft echt meer mensen nodig om te helpen bij het trainen en onderwijzen van AM en om bedrijven te laten zien wat er werkelijk mogelijk is.

Er komen natuurlijk veel succesvolle case-study's uit Azië, de EU en de VS, waar mensen deze technologie hebben geadopteerd en ontdekken dat het hen een concurrentievoordeel oplevert.

AM-bedrijven in Australië moeten ook Australische voorbeelden hiervan kunnen geven.

Ten slotte, wat brengt de toekomst voor Conflux?

Als de afgelopen 12 maanden iets te bieden hebben, kijken we naar een enorme groei in het komende jaar in een breed scala aan markten.

We hebben nu een heel interessant punt bereikt in de branche. Klanten hebben echt begrepen dat er veel waarde zit in het combineren van AM met warmtewisselaars; de twee zijn complementair en klanten omarmen het met verve.

Bedrijven willen graag meer weten, en daarom nemen ze contact op met Conflux om hen niet alleen te helpen met hun productontwerpuitdagingen, maar ook om te begrijpen hoe ze nieuwe kansen voor AM kunnen blijven vinden toepassingen op andere gebieden van hun bedrijf.

Ga voor meer informatie over Conflux Technology naar: https://www.confluxtechnology.com/