ToffeeX, une startup qui développe un logiciel alimenté par l’IA pour la conception générative basée sur la physique, a mis au point un cadre de conception qui capture le comportement thermo-fluide sans avoir recours à la CFD.
L’entreprise a travaillé sur ce projet en collaboration avec l’Imperial College London et l’université de Wolverhampton. La modélisation multi-échelle offre une solution efficace en termes de calcul pour relever les défis posés par la CFD traditionnelle. Elle modélise des systèmes complexes en résolvant une série de petits systèmes découplés, qui sont ensuite assemblés pour reproduire le comportement complet avec précision. Le découplage réduit considérablement le temps de calcul tout en maintenant une haute résolution.
Parallèlement, l’université de Wolverhampton a utilisé son imprimante 3D EOS M290 (L-PBF = LaserPowder Bed Fusion ), déployant un laser de 400 W pour fabriquer ces modèles dans du cuivre de grande pureté. Connu pour sa conductivité thermique élevée, le cuivre a toujours posé des problèmes d’impression 3D en raison de ses propriétés réfléchissantes. Ce partenariat a toutefois permis de surmonter ces obstacles, en produisant des dissipateurs thermiques en cuivre d’une précision et d’une durabilité accrues, démontrant ainsi le potentiel des technologies L-PBF.
Le professeur Arun Arjunan, directeur du Elite Centre for Manufacturing Skills (ECMS) et du Centre for Engineering Innovation and Research (CEIR) de l’université, a déclaré : « Travailler avec ToffeeX et l’Imperial College London pour repousser les limites de l’impression 3D L-PBF de cuivre et de la conception de dissipateurs thermiques met en évidence le potentiel de la fabrication additive et de la gestion thermique. En combinant notre expertise dans les matériaux avancés et les technologies d’impression 3D, nous continuerons à développer des solutions innovantes qui répondent à la demande croissante de systèmes de gestion thermique efficaces dans diverses industries. »
L’intégration de la modélisation multi-échelle à l’impression 3D de cuivre permet d’améliorer les performances de transfert de chaleur tout en réduisant la demande d’énergie. En améliorant les conceptions en cuivre pur, les ingénieurs peuvent atteindre une efficacité thermique supérieure et réduire considérablement les émissions de CO2, favorisant ainsi la transition vers un avenir plus durable.
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