Европейское агентство по изучению частиц CERN обратилось к 3D печати для производства компонентов системы охлаждения Большого адронного коллайдера. БАК окружностью 27 км «похоронен» глубоко под швейцарско-французской границей и используется для фундаментальных исследований физики элементарных частиц.

В частности, организация использовала аддитивное производство как часть своего эксперимента LHCb. В нем применяется чрезвычайно узкая (2 мм) полоса детектора фотонов длиной 140 метров, которую необходимо охладить до -40 ° C, чтобы сохранить реакцию для изучения. Для поддержки этой температуры вся полоса соединяется с титановыми охлаждающими стержнями, напечатанными на 3D принтере с помощью технологии прямой печати металлом (DMP) от 3D Systems.

Эксперимент предъявлял особые требования к производимым компонентам, такие как ограничения по размеру, потребность в тепловом рассеивании, плоскостность и однородность температуры по длине полосы. 3д технологии были выбраны как решение, которое наилучшим образом удовлетворяло эти потребности в обеспечении эффективности и разрешающей способности детектора. Одним из основных требований было, чтобы стержни имели определенную толщину между каналом для охлаждающей жидкости и охлаждаемой поверхностью. Учитывая длину каждого стержня, традиционная обработка была невозможна.

Благодаря сотрудничеству с 3D Systems инженеры CERN смогли напечатать герметичные охлаждающие стержни с требуемой толщиной 0,25 мм с использованием материала сплава LaserForm TiGr23. Кроме того, финальная часть соответствовала требованиям к плоскостности (50 микрон на 263 мм).

В целом, команде CERN потребовалось изготовить более 300 таких прецизионных деталей, а благодаря повторяемости процесса и вкладу партнеров-производителей они смогли достичь необходимого количества.