News

Des chercheurs optimisent les échangeurs de chaleur avec l’impression 3D

Des milliards d’échangeurs de chaleur sont employés à l’échelle mondiale. Ces dispositifs, conçus pour transférer la chaleur entre différents fluides, jouent un rôle clé dans de nombreuses applications variées et omniprésentes. On les retrouve dans des systèmes aussi divers que les installations de chauffage, ventilation et climatisation, mais aussi les réfrigérateurs, les voitures, les navires et les avions. De plus, ces échangeurs sont également présents dans des objets de la vie quotidienne, tels que les téléphones portables, les centres de données, ou encore les raffineries de pétrole.

D’après des recherches récentes menées par l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, une équipe dirigée par Bill King et Nenad Miljkovic, en collaboration avec leurs collègues, apporte une véritable révolution dans la conception des échangeurs de chaleur. Grâce à l’utilisation de l’impression 3D, ces travaux permettraient d’améliorer l’efficacité et les performances de ces dispositifs. Regardons plus en détail les aspects de cette avancée technologique.

À gauche, Bill King, professeur et titulaire de la chaire Ralph A. Andersen en sciences et ingénierie mécaniques, génie électrique et sciences des matériaux. À droite, Nenad Miljkovic, professeur en sciences et ingénierie mécaniques et génie électrique.

L’impression 3D au service des échangeurs de chaleur

Selon Bill King, professeur responsable du projet à l’Université de l’Illinois, l’évolution des échangeurs de chaleur a stagné depuis plusieurs décennies. Il souligne que, sur le plan de la conception et de la structure mécanique, ces dispositifs sont pratiquement identiques à ceux développés il y a 30 ans.  La conception des échangeurs de chaleur repose sur l’équilibre entre trois critères fondamentaux : l’efficacité thermique, les efforts nécessaires pour transférer cette chaleur et l’encombrement du dispositif. Pourtant, les procédés de fabrication conventionnels n’ont pas permis d’exploiter pleinement ces critères en raison de leurs limitations, empêchant la réalisation de formes et de structures optimales. Bill King explique : « si l’on pouvait avoir n’importe quelle forme, ce ne serait peut-être pas celles représentées par les technologies d’échangeurs de chaleur existantes ».

« Grâce à la fabrication additive, il devient possible de concevoir une vaste gamme de formes, voire des configurations infiniment complexes qui seraient irréalisables avec les méthodes de fabrication traditionnelles. Cela nous permet de développer des géométries tridimensionnelles sophistiquées, où de larges canaux favorisent la circulation des fluides, tandis que de petits passages sont optimisés pour un transfert thermique plus efficace ». En résumé, cette technologie ouvre la voie à la création de designs novateurs permettant de manipuler et d’optimiser le flux des fluides de façons inédites. L’équipe a développé un échangeur de chaleur biphasique imprimé en 3D. Ce système permet à un fluide frigorigène de passer de la vapeur au liquide tout en transférant sa chaleur à l’eau de refroidissement. Grâce à ses géométries 3D complexes, cet échangeur améliore le transfert thermique de 30 à 50 % par rapport aux conceptions classiques pour une puissance équivalente.

La création d’échangeurs de chaleur biphasés plus performants est cruciale pour le développement de systèmes énergétiques plus efficaces. Grâce à l’impression 3D, il est possible d’augmenter la densité de puissance tout en réduisant à la fois la masse et le volume des dispositifs.

Que pensez-vous de ces échangeurs de chaleur imprimés en 3D ? N’hésitez pas à partager votre avis dans les commentaires de l’article. Retrouvez toutes nos vidéos sur notre chaîne YouTube ou suivez-nous sur Facebook ou LinkedIn !

*Crédits photo : Université de l’Illinois

Share
Publié par

Articles récents

#Startup3D: MATERIAL imprime en 3D des batteries qui s’adaptent à toutes les formes

Depuis des décennies, la conception des appareils électroniques est dictée par une réalité tenace :…

4 juin 2026

Voici l’A2L, la nouvelle imprimante 3D grand volume et modulable de Bambu Lab

Bambu Lab lance l'A2L, une imprimante 3D qualifiée de « terrain de jeu créatif »…

3 juin 2026

Les meilleures machines pour recycler le plastique et créer son propre filament d’impression 3D

Qu'on le veuille ou non, l'impression 3D génère des déchets. Pièces ratées, purges entre matériaux,…

2 juin 2026

New York accueille pour la première fois l’œuvre d’Iris van Herpen

La rétrospective consacrée à Iris van Herpen fait étape à New York après Paris, Brisbane,…

1 juin 2026

ADDITIV Metals, l’évènement virtuel de l’impression 3D métallique, fait son grand retour le 10 juin !

Le marché mondial de l'impression 3D métallique devrait enregistrer une hausse de 6,02 milliards à…

29 mai 2026

Nano Dimension vend Markforged : ce que Stratasys a à y gagner

Le secteur de la fabrication additive est aujourd’hui marqué par une nouvelle qui ravive l’un…

28 mai 2026

Ce site utilise des cookies anonymes de visite, en poursuivant vous acceptez leur utilisation.