Mens traditionelle fremstillingsteknikker stadig bruges til større industrielle varmevekslere, finder metaladditiv fremstilling i stigende grad anvendelser i mindre, mere kompakte designs såsom elektronik, vedvarende energiapplikationer, kølecyklusser, brændselsceller, forbrændingsmotorkøretøjer og til sidst elektriske køretøjer. Den største fordel ved denne teknologi er større designfrihed, hvilket skal muliggøre mere effektiv varmeoverførsel og samtidig reducere antallet af nødvendige dele. Dette resulterer i mindre plads- og materialeforbrug, hvilket gør det muligt at bruge lettere enheder til at håndtere højere termiske belastninger og effekttætheder.
Der er flere måder at drage fordel af additiv fremstilling til mere effektive varmevekslere.
1. Forøg det tilgængelige areal til varmeveksling ved hjælp af gitterstrukturer, fastgjorte finner og mikrokanaler. Alle disse funktioner giver mulighed for en højere varmeoverførsel på bekostning af et større trykfald over varmeveksleren. Især kan gitterstrukturen, hvis den ikke er designet korrekt, påvirke systemets samlede effektivitet negativt på grund af den øgede modstand mod væskestrøm. På den anden side er fastgjorte finner næsten altid gavnlige: mens der kun forventes mindre forbedringer fra cirkulære og elliptiske finner, tilbyder diamant,aerodynamiske og rektangulære finner de højeste varmeoverførselshastigheder pr. Trykfald.
2. Forøg flowturbulensen i interne kanaler. Hvirvelstrømme oprettes i aksial strøm for at skabe et firkantet ortogonalt hastighedsfelt, hvilket reducerer grænselagets tykkelse og fremmer varmeveksling. Denne hvirvel kan skabes af snoede rør eller hvirvelgeneratorer. Sidstnævnte kan opnås med Selecting Laser Melting Technology (SLM/DMLS) uden montering og næsten uden ekstra omkostninger med varmevekslerhuset og giver en 40% stigning i varmeoverførselskoefficienten med kun lavtrykstab.
3. Opnået ved den ru overflademetode. Mens forbedringer i varmeoverførselskoefficienter på op til 70% kan opnås, øger denne tilgang signifikant friktionskoefficienten, hvilket igen resulterer i højere tryktab. Denne effekt bliver endnu vigtigere for mikrokanaler med små hydrauliske diametre.
Afhængigt af den specifikke anvendelse og overordnede geometri kan disse forbedringer hjælpe designere med at nå deres målydelse ved at udnytte den designfrihed, som Metal AM tilbyder til at designe omkostningseffektive, højtydende termiske styringsenheder.