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자동차 EGR Cooler


· Client  : 국내 자동차 기업.

· Role     : 열효율 개선을 위한 내부 열교환부 설계 및 경량화/
                 부품 일체화를 위한 부착 브라켓 최적 설계 지원.

[ 기존 열교환부 형상 ] 

2차원적인 유체흐름    

하비스탕스는 기존 EGR Cooler의 열교환 효율을 높이고

 부품을 일체화 하는 것을 목표로 연구·개발하였습니다.

1. TPMS 구조 적용

<TPMS란?>

Triply Periodic Minimal Surface, 삼중주기 최소 곡면 

- 단위체의 Cell size 및 두께 조절을 통한 채널의 밀도 및 표면적 등을 자유롭게 조절.


nTop-Platform을 통해 TPMS 구조를 적용하고 열 유동해석 결과를 바탕으로 

 TPMS 구조의 셀 크기, 두께, 밀도를 자유롭게 단시간 내에 조절할 수가 있었습니다.

TPMS 구조를 유로로 활용함으로써 유체의 흐름을 3차원 확장하여

결과적으로 열교환 면적을 기존대비 70% 정도 향상하고, 보일링 구역도 20% 정도 감소하였습니다.

2. 부품 일체화

· 여러 부품에 대한 브레이징/용접 공정을 축소하고 공정 중 발생하는 불량을 방지하기 위해 

  적층 제조 최적 설계(DfAM)를 적용하여 9개의 부품을 일체화하였습니다.


· 내부 열교환부는 TPMS 구조를 활용하여 SUPPORT 없이 제작하였습니다.


3. 3D프린팅 출력 


 · BRACKET 50% 중량 저감, 전체 중량은 17% 경량화 및 연비 향상


· 배기가스 열효율 15% 상승


· 9개 부품 일체화


· 보일링 구역 20% 축소로 안정성 확보


· 열교환 면적 74% 증대 

3D프린터 출력 결과물

개요


원본 모델

TPMS 구조 적용 + 부품 일체화 + 3D 프린팅 적용



SUS 316

SUS 316



-

17% 경량화



9개의 부품

1개의 부품

개요


원본모델

SUS 316 


-


9개의 부품 

TPMS 구조 적용 + 부품 일체화 

+ 3D 프린팅 적용 


SUS 316


17% 경량화


1개의 부품