Entrevista com especialista:Ben Batagol da Conflux Technology sobre a reinvenção da tecnologia de troca de calor com impressão 3D

Muitos de nossos aparelhos elétricos diários funcionam graças a trocadores de calor. De condicionadores de ar a motores de automóveis e geladeiras, os trocadores de calor trabalham para transferir calor entre dois ou mais fluidos. Tradicionalmente, projetar esses dispositivos compactos tem sido um desafio, principalmente por causa do nível de complexidade envolvido para resfriar fluidos com eficiência no espaço mais compacto.

A Conflux Technology foi fundada para resolver este desafio. A empresa sediada na Austrália concentra-se especificamente em aplicações térmicas e de fluidos e usa manufatura aditiva para projetar e fabricar trocadores de calor otimizados e mais eficientes para indústrias como automotiva, automobilística e aeroespacial.

Na Entrevista com Especialistas desta semana, falamos com o Chefe de Desenvolvimento de Negócios da Conflux, Ben Batagol, para discutir a abordagem inovadora da empresa para a tecnologia de troca de calor e os desafios e benefícios específicos da impressão 3D em metal.

Você poderia me falar um pouco sobre a tecnologia Conflux?

A Conflux Technology foi fundada por Michael Fuller, que teve uma longa e distinta carreira no automobilismo, incluindo a Fórmula Um. Ele havia trabalhado com manufatura aditiva durante sua carreira e tinha um bom conhecimento de como projetar e desenvolver peças usando a tecnologia.

Em 2014, ele desenvolveu uma ideia inovadora de combinar trocadores de calor e manufatura aditiva, que era uma aplicação de tecnologia de aditivos de ponta na época.

Michael viu que a complexidade e liberdade de design que você pode obter com AM é realmente um dos principais benefícios para seu uso em projetos térmicos e fluidos - você pode obter geometrias elaboradas que não podem ser feitas tradicionalmente, isso oferece uma vantagem distinta sobre os processos de fabricação tradicionais.

Michael sabia que se pudéssemos aproveitar esse benefício e otimizar algumas das geometrias, seríamos capazes de criar trocadores de calor altamente eficientes que também começariam a oferecer um desempenho incrível e liberdade de embalagem.

Demorou cerca de dois anos para desenhar e testar os primeiros conceitos para validar a sua ideia, altura em que precisava de expandir a equipa. Fechamos a primeira rodada de financiamento em 2017, em que o Grupo AM Ventures (AMV) assumiu uma participação acionária como investidor líder.

Desde o início, a empresa teve um foco firme no desenvolvimento de aplicações de projetos térmicos e fluidos em uma ampla gama de mercados.

Em vez de tentar ser um bureau de serviços ou casa de produção onde muitas empresas já estabeleceram pegadas globais, vimos uma lacuna no mercado, onde as pessoas estão procurando adotar AM para seus projetos, mas não têm certeza de como começar sua jornada.

Por exemplo, os clientes irão nos abordar procurando otimizar um trocador de calor existente usando AM. Eles não querem necessariamente construir as mesmas geometrias e estão procurando orientação sobre como desenvolver seu pensamento e projetos atuais. Conflux trabalha com eles na evolução do design para ajudar a aproveitar AM e fornecer uma solução que oferecerá vantagens significativas em uma variedade de áreas, como espaço de embalagem ou otimização de desempenho.

Você levantou um ponto interessante sobre as empresas que desejam adotar a AM, mas não sabem como fazê-lo. Como a Conflux Technology ajuda as empresas a identificar os melhores casos de uso e aplicativos para a tecnologia?

Bem, quando começamos a trabalhar com uma empresa, eles geralmente começam com um esboço de sua situação atual e o objetivo do projeto. Freqüentemente, os ajudamos a selecionar o melhor produto no qual se concentrar inicialmente, que oferecerá o maior potencial de suas aplicações possíveis.

Temos várias abordagens diferentes na maneira como lidamos com projetos de clientes, mas cada vez mais as empresas estão querer educar seus engenheiros em design para AM para aplicar o mesmo pensamento em outras áreas de seus negócios.

Eu acredito que esta é uma das principais funções da Conflux Technology - habilitar o mercado de AM e ajudar a impulsionar transferência e compreensão do conhecimento do cliente. Quanto mais os clientes entendem o que é possível com o AM, mais isso impulsionará a aceitação do AM e aumentará a indústria e as oportunidades para todos.

Como você aborda o design para manufatura aditiva?

AM adota uma filosofia de design muito diferente em comparação com o design para processos de manufatura tradicionais. Descobrimos que é um processo educacional pegar um engenheiro bem versado em processos de manufatura tradicionais e ensinar-lhes as oportunidades e limitações do processo AM.

Isso faz parte da jornada que temos vivida como uma empresa com o aprimoramento de nossa equipe e é também a jornada pela qual conduzimos nossos próprios clientes.

Este processo de questionamento, teste e aprendizagem é fundamental para que a Conflux se mantenha líder de mercado. Desenvolvemos algumas ferramentas internas para ajudar a estimular nosso próprio processo de criação de novos projetos e geometrias que testam os limites do que é possível com a tecnologia e permitem soluções criativas para problemas exclusivos do cliente. A melhoria contínua é crítica para o nosso sucesso.

Como é esse processo de design à produção no Conflux?

Na Conflux, fazemos uma abordagem iterativa com nossos clientes. Começamos identificando as principais entradas fundamentais para o projeto que alimentam nossa primeira fase de desenvolvimento de conceito.

O objetivo da nossa fase de desenvolvimento de conceito é ser capaz de determinar se o objetivo do projeto é possível e fornecer ao cliente uma avaliação de desempenho de alto nível.

No final desta fase, sentamo-nos com eles e examinamos o conceito mais detalhadamente e trabalhamos para um protótipo físico. Isso envolve uma engenharia muito mais rigorosa, bem como simulação com Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) para garantir que o design seja imprimível e nos dê uma ideia do desempenho que podemos esperar antes dos testes de bancada.

Após a construção e teste do conceito, voltamos e correlacionamos a diferença de desempenho entre os dados do teste físico e os dados simulados para garantir que alcançamos a consistência.

CFD é uma ferramenta-chave que usamos nas próximas fases do projeto para ajudar na otimização do design e devemos entender a correlação com o desempenho no mundo real à medida que nos esforçamos para atingir nossos objetivos de desempenho.

Continuamos aprimorando e otimizando o design até termos uma peça pronta para a produção em série. Para os clientes da Conflux, esses dados de produção em série são agrupados em um pacote que inclui a parte física e um conjunto de parâmetros otimizados desenvolvidos para aquela geometria específica.

Quais setores você está almejando em particular?

Problemas térmicos e de fluido não são exclusivos de nenhum setor em particular; no entanto, estamos visando os mercados que poderiam se beneficiar das vantagens que podemos oferecer e que estão prontos para explorar esta nova tecnologia.

Alguns elementos da equipa Conflux são oriundos da indústria do desporto motorizado, o que nos dá um excelente conhecimento do mercado e de quais são as necessidades específicas. A combinação de AM e tecnologia de troca de calor de ponta que Conflux fornece, dá à indústria do automobilismo a vantagem competitiva que esses clientes exigem.

Os mercados aeroespacial e de defesa também foram os primeiros a adotar a tecnologia AM e entendem a competitividade vantagens que a tecnologia pode lhes oferecer. A Conflux é capaz de projetar produtos para esses mercados que oferecem economia de peso significativa, liberdade de embalagem e vantagens de desempenho. Finalmente, tanto o setor de recursos quanto os setores industriais têm problemas muito interessantes que podem ser resolvidos pelo AM. A Conflux pode ajudar esses mercados a compreender e adaptar a tecnologia aos seus requisitos exclusivos, como tecnologias de troca de calor no mercado de óleo e gás, onde tempos de entrega e tempo de atividade reduzidos são requisitos essenciais.

Você poderia compartilhar uma ou duas histórias de sucesso em que tenha trabalhado?

A Conflux se preocupa muito em proteger a confidencialidade dos nossos clientes e limitar-se-á ao que podemos partilhar.

Continuamos a trabalhar em nosso próprio programa de P&D com trocadores de calor que podemos compartilhar e executamos alguns benchmarks contra trocadores de calor feitos tradicionalmente.

Nosso desenvolvimento interno fornece aos nossos clientes evidências sobre os tipos de desempenho que poderíamos alcançar com nossos projetos e como eles se comparam às soluções que os clientes já podem estar usando.

O desempenho que podemos alcançar é incrível e ajudou a convencer muitos clientes de que o AM oferece uma mudança radical em desempenho e flexibilidade que valeu a pena perseguir.

Quais são alguns dos desafios envolvidos no trabalho com tecnologia de impressão 3D de metal?

Empurrar os limites da tecnologia é vital para o sucesso do Conflux. Paredes finas, distâncias de recursos, ângulos de construção e seleção de materiais são fatores importantes a serem considerados e estamos constantemente descobrindo como os projetos podem ser otimizados.

Descobrimos isso ao construir paredes muito finas em materiais como alumínio é difícil conseguir um design sem defeitos que mantenha a pressão sem vazar. Quando você combina isso com as geometrias complexas e pequenos envelopes de embalagem que estamos projetando, é um desafio de design muito desafiador, mas empolgante.

Um dos outros desafios que enfrentamos é a questão da seleção de materiais. Novos materiais são lançados no mercado regularmente e aplicamos nosso conhecimento para ajudar o cliente a escolher o material certo para sua aplicação.

Isso pode ser desafiador, especialmente quando eles têm usado um determinado material por um grande número de anos e precisam entender o efeito que essa mudança de material terá em um sistema.

Há muita atividade na impressão 3D de metal. Como você vê a evolução da tecnologia nos próximos meses e anos?

Acho que a tecnologia está em um ponto excitante agora.

Para muitas pessoas, a impressão 3D em metal só entrou em seu radar nos últimos anos. Eles estão surpresos com o que pode alcançar e parecem acreditar que já é uma tecnologia madura e robusta, igual aos métodos de fabricação tradicionais.

A realidade é que o AM evoluiu significativamente nas últimas décadas, mas ainda há muito a fazer para realmente começar a desbloquear parte de seu potencial. Se considerarmos o espaço de fabricação de metal, as máquinas de leito de pó são comparativamente lentas.

Embora muitas empresas procurem como podem acelerar o processo adicionando tecnologia laser adicional, atualmente existe um limite para o que pode ser feito com a tecnologia atual.

Muitos dos clientes com os quais trabalhamos ainda não procuram necessariamente a produção em massa. Eles estão falando sobre execuções de produção de talvez centenas ou, na extremidade superior, talvez milhares. No entanto, mesmo esse número é significativo para um processo de leito de pó, dependendo do tamanho da peça.

Conforme os clientes buscam a meta de produção em massa de centenas de milhares de peças por ano, isso levará a próxima geração da tecnologia.

Acredito que nos próximos anos veremos a próxima geração de tecnologia que ajudará a abrir esses tipos de volumes de produção, enquanto ainda permite que o Conflux faça as mesmas geometrias complexas, suporte ao desenvolvimento de produto e orientação de engenharia que estamos fazendo agora.

Quais tecnologias você usa atualmente e como identifica a próxima tecnologia em que investir?

No momento, estamos usando o processo de leito de pó e máquinas EOS especificamente.

Cerca de três anos atrás, comparamos os vários processos e marcas disponíveis no mercado e rapidamente descobrimos que as máquinas de cama de pó nos ofereciam a liberdade de design de que precisávamos.

Durante este processo, tínhamos peças complexas feitas por cada OEM e as comparamos para ver qual nos oferecia o melhor resultado.

O que descobrimos foi que as máquinas EOS eram capazes para nos dar os resultados mais confiáveis ​​e consistentes e provavelmente os mais maduros em termos de poder operar com o mínimo de tempo de inatividade.

Como você descreveria a situação atual do mercado de AM na Austrália?

Eu diria que a Austrália ainda está no início de sua demanda de mercado de AM em comparação com outras regiões do mundo.

Dito isso, há muitas pessoas na Austrália que investiram na AM e estão trabalhando para educar o mercado sobre o que é possível e sobre a vantagem competitiva que a tecnologia pode oferecer.

O mercado australiano realmente precisa de mais pessoas para ajudar a treinar e educar sobre AM e mostrar às empresas o que é realmente possível.

Obviamente, existem muitos estudos de caso bem-sucedidos na Ásia, na UE e nos Estados Unidos, onde as pessoas adotaram essa tecnologia e descobriram que ela lhes oferece uma vantagem competitiva.

As empresas de AM na Austrália também precisam ser capazes de ajudar a criar exemplos australianos disso.

Finalmente, o que o futuro reserva para o Conflux?

Se os 12 meses anteriores servirem de referência, esperamos um crescimento massivo no próximo ano em uma ampla gama de mercados.

Chegamos a um ponto realmente interessante no negócio. Os clientes realmente entenderam que há muito valor em combinar AM com trocadores de calor; os dois são complementares e os clientes estão abraçando com gosto.

As empresas estão muito interessadas em aprender mais, por isso estão entrando em contato com a Conflux não apenas para ajudá-las em seus desafios de design de produto, mas também para entender como podem continuar a encontrar novas oportunidades para AM aplicações em outras áreas de seus negócios.

Para saber mais sobre a tecnologia Conflux, visite: https://www.confluxtechnology.com/