瑞士和法国山区下一百米坐了大型托罗伦·撞机（LHC） - 世界上最大，最强大的粒子加速器建造。欧洲核研究组织（CERN）使用这种令人印象深刻的建筑，以便在四个关键实验下进行高能物理研究。
长达27公里，以使粒子加速达到最高速度，可观测到的反应发生在四个装有大型粒子探测器的光束交叉点。在LHCb实验的探测体积内，必须将一长而极窄的光子探测器条冷却至-40˚C，以保存待研究的反应。这个冷却条长约140米，宽不到2毫米，附在3D打印的钛冷却条上，完成100%的冷却操作。
这些酷吧是两家公司合作的结果Nikhef，荷兰国家解压物理学研究所,3D系统客户创新中心，并使用3D系统的直接金属印刷（DMP）技术生产。由于其对成功升级实验的贡献，3D系统荣获2019年LHCB行业奖。
实现有限空间的-40˚C冷却
大型强子对撞机的粒子碰撞发生在探测器内部，探测器是非常复杂的系统，可以收集粒子基本属性的信息。现代探测器包括多层子探测器，其中包括跟踪装置，如LHCb科幻追踪-闪烁纤维的缩写-它揭示了粒子的路径。通过其他的亚探测器系统，也可以测量粒子的能量和辐射。
Antonio Pellegrino在Nikhef工作，是CERN下的SCIFI跟踪器项目的领导者大型强子撞机美容（LHCB）实验．他解释说，冷却系统的复杂性是几个不可避免的因素的结果:冷却棒必须放置的空间非常有限，需要在这个短空间内散热，整个光子探测条长度所需的温度均匀性，以及保持探测器效率和分辨率所需的冷却棒的平坦性。他说:“这样做的结果是，你必须非常高效地构建冷却系统。”
Nikhef项目工程师Rob Walet通过设计一个完美满足性能要求的部件开始开发酷吧。“这个设计非常漂亮，”佩莱格里诺说，“但它不是用通常的方式生产的。”通过传统方法使制造复杂化的一个主要问题是所需的壁厚。为了达到最大的效果，在冷却剂和要冷却的表面之间用最小的材料是很重要的。对于零件的长度(263 mm)，这个厚度是无法加工的。
早期实验与手动原型设计后，CERN快速确定了手工生产的生产不实用。它不仅是劳动密集的，而且以可重复的方式制造并不容易。凭借这种认识，团队开始研究其他选择并探索金属3D打印的能力。
合作以优化添加添加剂制造
虽然CERN为最终功能优化了它的冷棒设计，但它还没有为增材制造(AM)优化。欧洲核子研究中心对这一缺点的认识决定了制造合作伙伴的选择。Pellegrino说:“在少数几个可能的公司中，我们选择了3D Systems，因为在我看来，那里的工程师有能力把我们的设计变成可以生产的东西。”
CERN利用了位于比利时鲁汶的3D系统客户创新中心(CIC)的应用工程专业知识，加速了增材制造的发展。3D Systems CICs是拥有丰富经验和技术的全球工厂，可支持在高科技、航空航天、医疗保健、运输和赛车市场的增材制造应用。3D Systems CICs可以在项目的任何阶段提供建议和协助，从应用开发和前端工程，到设备验证，工艺验证，部件鉴定和生产。
作为增材制造解决方案的制造商和用户，3D系统在应用工程师和机械工程团队之间拥有独特的反馈回路。这种开放的交流促进了3D系统的软件、硬件、材料和打印过程的不断完善，从而实现更好的设备和更好的结果。
通过设计，印刷和测试的协作过程，CERN和3D系统的工程团队共同努力，修改酷栏设计，以满足制造的要求以及最终功能。
性能需求包括:
- 壁厚。部分的主要规格是壁厚为0.25mm。这是通过3D系统DMP机器的高尺寸精度以及通过3D系统的内部专业知识来实现，以便在钛粉末熔池的稳定性和宽度调节激光参数。
- 密封性。漏洞的要求引导了选择LaserForm TiGr23材料，高强度钛合金。为该项目开发的自定义参数集3D系统也支持此目标。
- 平面度。平坦度有必要在263mm部分的长度上具有50微米的精度。这是通过各种设计实现由3D系统应用工程师应用的添加剂制造策略，以及建立策略推荐，如垂直打印方向。
使可靠的制造与金属AM
为了有效地实现300多台精密设备的最终订单，优化生产中的冷棒设计是至关重要的。根据Pellegrino的说法，使用3D打印进行生产的主要价值是相对于极端复杂的组件，该过程的成本效率，以及实现不寻常公差的能力，这是最终应用成功的必要条件。佩莱格里诺说:“我们需要一种可靠的方法来获得我们想要的角色和性能。”
除了拥有ISO 9001、ISO 13485和AS/EN9100认证的设施外，3D系统还与质量和性能至关重要的行业中的数百个关键应用程序合作。3D Systems的系统化方法从原型到生产的转换和扩大，确保了合格AM部件的流线型路径。
制造指导包括：
- 设计策略。最终的冷棒被设计成一组镜像的a和B组件，焊接在一起形成一个完整的部分。这使得CERN能够以最小的组装获得所需的功能、尺寸和质量。
- 打印方向。使用增材制造，零件在构建平台上的定位会影响支撑要求。基于CERN设计的几何形状，3D系统公司的工程师推荐了垂直方向，以便该部件能够尽可能地自我支撑。
- 部分清洗。冷却条设计有平行冷却通道，这可能在控制和确保完全粉末去除方面构成挑战。从其广泛的后处理体验3D系统能够分配清洁协议，以确保彻底的材料从部件疏散。
基于压力测试，预计凉爽条持续最少十年。虽然Pellegrino说只有时间才会告诉，但他认为，由于AM使能有限的组装，以及在单个材料中构建优化形式的能力，凉爽的杆将更加可靠。
探索未来的AM生产机会
Pellegrino表示，解决问题的增材制造技术是CERN团队的一大优势，这个项目的成功引发了以前没有使用过AM的同事们对AM的兴趣。“3D打印确实带来了新的可能性，”佩莱格里诺说。“你真的可以推动它。”
根据自己与3D Systems的合作经验，Pellegrino表示，他已经在新项目中与该公司的应用专家进行了接触。
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