2025年2月5日，由歐盟資助的AHEAD項目（先進熱交換設備）已成功開發出一種創新的3D打印管段，該管段能夠加熱機械泵送回路（MPL）中的液體并實時監測溫度。這一突破性的技術由瑞士技術創新中心CSEM、LISI Aerospace Additive Manufacturing以及法國泰雷茲阿萊尼亞宇航公司共同研發，預示著熱控制系統向更輕巧、更高效、更智能的方向邁出了一大步。
 

       目前使用的大多數熱控制系統都很笨重、龐大，需要很多連接電纜。3D打印管段的創新之處在于它獨特的設計構想，它將加熱元件和溫度傳感器集成于一體。這種設計不僅簡化了熱控制系統的復雜性，還減少了所需的連接電纜數量，大大提升了系統的可靠性與維護的便捷性。這一突破有望在衛星技術領域產生巨大影響，特別是在避免衛星在陽光直射下過熱或在寒冷環境中結冰方面。
     在衛星領域之外，這種3D打印管段同樣適用于物聯網（IoT）應用和工業4.0，為各種工業過程提供先進的加熱和監控解決方案。通過精確控制溫度，這些系統可以顯著提高熱管理過程的效率和可靠性，進而提高整個工業生態系統的性能。
 

3D打印管段在熱管理系統中的應用
      但是3D打印管段是如何生產的，又是如何用于機械泵送回路的呢？原因是機械泵送回路循環氨等流體，將熱量從熱區輸送到冷區。因此，3D打印管段被設計用于加熱冷卻劑并測量溫度，以控制熱調節。
這些管段由316L不銹鋼制成，采用激光粉末床熔合技術生產。與傳統方法相比，3D打印簡化了制造流程，減少了組件粘合或連接的需要，并且無需復雜的接線過程，從而降低了安裝風險。CSEM的項目經理Hervé Saudan指出，加熱絲的最佳布局確保了均勻的熱傳遞，并消除了分層或電纜分離等潛在錯誤。
 

     盡管如此，3D打印過程也面臨多項技術難題，例如需要保持長電線與管結構之間的電絕緣性。為此，開發了一種犧牲橋設計，它既保證了電絕緣，又可以在固化后輕松移除。激光粉末床熔合技術的精確度要求極高，因為它必須精確控制結構與導線之間的間隙大小。間隙過小會導致材料過度熔合，而間隙過大則會影響熱量從導線向管內傳遞。目前，這種設計和制造工藝已經獲得了專利保護。
    對于未來的太空應用，這些管段的結構可以使用鋁材進一步減輕重量，或者采用其它材料，如玻璃陶瓷作為絕緣材料，或使用樹脂。集成電纜的優勢使得3D打印管段為加熱領域的新應用開辟了道路。Hervé Saudan表示，目前正在進行多個項目，但它們仍處于保密狀態。

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