幾十年來，熱交換器一直用于將熱能從一種流體傳遞到另一種流體。流體既可以是液體，也可以是氣體，或者一種可以是液體，另一種可以是氣體，例如空氣。熱交換器廣泛用于各種行業和應用 – 從汽車散熱器到航空航天應用，如引擎油冷卻和噴氣燃料預熱，再到發電和計算的各種應用。而3D打印技術正以其獨特的工藝特點在改變熱交換器和散熱器的設計與制造方式。

替代釬焊，更隨形的管道制造

在約束流熱交換器中，根據兩種流體的流動布置，有三種主要的熱交換器分類。在橫流式熱交換器中，熱流體和冷流體通過熱交換器大致彼此垂直地行進。在平行流熱交換器中，兩種流體在同一端進入熱交換器，并且彼此平行地行進到另一端。在逆流熱交換器中，兩種流體從相對的兩端進入熱交換器。

提高熱交換器效率的一種方法是增加流體流過的通道的數量，并減小通道的尺寸。對于給定的熱交換器長度，小通道尺寸使得能夠將熱能從熱流體更完全地傳遞到冷流體。所以說熱交換器的設計本質上是以行和列排列的立方體通道矩陣，其中行和列的數量為數百，在這種復雜的熱交換器結構中，盡管逆流裝置的效率優點是可取的，但直到現在制造這種設計充滿挑戰的。

3D打印技術能夠制造逆流熱交換器中的交替通道，而對于傳統制造技術來說這基本是不可能實現的。交替通道的逆流設計提供最大的熱交換器效率，這使得熱交換器的尺寸和質量最小化，并且流體流速降低。

3D打印在散熱器的制造方面當前主要存在幾種思路：一種是文中所提到的替代釬焊并結合相變材料的使用，一種是實現十分復雜的幾何形狀。實現十分復雜的幾何形狀方面例如雙曲線交叉纏繞的應用，當然更為典型的是點陣結構的應用。

可以說，在以增材思維為主導的正向設計方面，熱交換器和散熱器方面，正在發生產品設計層面上的不斷的創新，這些創新將以商業化實現的方式提高人類熱管理的效率和能力。