Aplicarea noii tehnologii de prelucrare a aluminiului în domeniul radiatoarelor
Aliajul de aluminiu este unul dintre cele mai utilizate metale în fabricarea radiatoarelor. Aliajul de aluminiu are caracteristicile de densitate scăzută, conductivitate termică ridicată, ductilitate bună și rezistență ridicată. Este un material cheie pentru producerea de componente ușoare, de înaltă performanță, de disipare a căldurii. Tehnologia de prelucrare a radiatorului din aliaj de aluminiu include extrudare, ștanțare, frezare, lopată dinți, turnare sub presiune, sudare prin frecare se amestecă, brazing și așa mai departe.
În ultimii ani, au apărut unele noi tehnologii de prelucrare a aluminiului, care au demonstrat avantaje în ceea ce privește precizia dimensională, calitatea produselor, performanța ridicată și greutatea ușoară.
Lipirea atmosferei controlabile înseamnă că procesul de lipire se desfășoară într-un cuptor, iar gazul din cuptor nu este aer, ci se adaugă azot pentru a menține uniformitatea temperaturii produsului într-un mediu de azot fără oxigen. În iunie 2021, Seco/Warwick și cunoscuta companie internă de radiatoare Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") au ajuns la o cooperare pentru a oferi o linie de producție de aluminiu cu atmosferă controlată pentru proiectul său de placă frigorifică cu baterii pentru vehicule electrice. În același timp, Seco / Warwick va servi, de asemenea, producția de schimbătoare de căldură 5G ale stației de bază Retech. Lipirea în vid este o metodă de îmbinare care topește cu greu materialul de bază. Deoarece cuptorul este într-o stare de vid, temperatura din cuptor poate fi controlată și ajustată cu mare precizie. Este potrivit pentru îmbinarea pieselor de precizie care necesită o precizie dimensională strictă. Showa Denko folosește un proces de lipire în vid pentru a produce radiatoare din aluminiu pentru modulele de alimentare ale vehiculelor electrice (PM).
PM-ul unui vehicul electric este o componentă importantă care ajută la îmbunătățirea performanței întregului vehicul, contribuind la extinderea gamei de croazieră a vehiculului electric și la îmbunătățirea eficienței energetice. Deoarece PM trebuie instalat într-un spațiu limitat în mașină, radiatorul PM trebuie să aibă o structură compactă, un grad ridicat de libertate în metodele de instalare și eficiență ridicată și disipare ridicată a căldurii. Radiatorul din aluminiu PM fabricat de Showa Denko prin lipirea în vid este de dimensiuni mici. Aripile din aluminiu pentru disiparea căldurii sunt conectate direct la substratul izolator, iar designul flexibil al locației circuitului apei de răcire este proiectat flexibil pentru a obține versatilitate și efect ridicat de disipare a căldurii.
TWI a inventat o tehnologie disruptivă numită CoreFlow™, care poate procesa materialul sub subsolul piesei de prelucrat fără a topi piesa de prelucrat. CoreFlow ™ este o dezvoltare ulterioară a sudării prin agitare prin frecare (FSW) și a canalului de agitare prin frecare (FSC), ceea ce face posibilă integrarea canalelor circuitului de răcire în părți integrale bidimensionale sau tridimensionale într-o singură etapă de procesare. Aceste canale pot fi utilizate pentru schimbătoare de căldură sau alte produse. Tehnologia CoreFlow™ este un proces de fabricație alternativ și eficient pentru sistemele de management termic, cum ar fi plăcile reci pentru IGBTs, LED-uri și CPU / GPU sau incinte integrate de răcire cu lichid pentru motoare, baterii, surse de alimentare etc.
Geometria radiatorului poate fi relativ simplă datorită limitărilor procesului de producție, dar fabricarea aditivă (AM) a materialelor metalice oferă producătorilor posibilitatea de a schimba fundamental proiectarea și producția radiatorului. În general, schimbătoarele de căldură și radiatoarele sunt modele liniare, dreptunghiulare, tubulare sau de cochilie; prin urmare, instalarea în spații închise poate fi o provocare. AM poate proiecta și instala schimbătoare de căldură în spații neregulate, care sunt de obicei mai mici și mai ușoare decât spațiile tradiționale, dar cu aceeași performanță. AM permite, de asemenea, mai multe piese să fie făcute într-o singură bucată, ceea ce reduce cantitatea de sudare necesară sau nu necesită sudură, la toate, reducând astfel probabilitatea de scurgere a lichidului de răcire. Inginerii PWR au proiectat un schimbător de căldură cu o structură de aripioare și o matrice de tuburi bazată pe tehnologia AM ca punct de referință pentru a testa grosimea minimă a peretelui, finisajul suprafeței și eficiența transferului de căldură și, în cele din urmă, fuzionat în patul de pulbere cu fascicul laser Eplus3D (PBF-LB) Cel mai bun radiator din aluminiu cu efect este fabricat pe mașina EP-M250Pro.
Pionierul tehnologiei de imprimare 3D cu jet adeziv și lider mondial ExOne a anunțat că imprimarea 3D adezivă din aliaj de aluminiu 6061 a fost aprobată de clientul său Ford Motor Company. Procesul de imprimare și sinterizare cu jet de liant patentat exOne 3D poate oferi rapid și reproductibil componente din aliaj de aluminiu fabricate aditiv, cu o densitate de 99% și proprietăți ale materialului comparabile cu aluminiul turnat sub presiune. Fabricarea aditivă a aliajului de aluminiu cu jet adeziv este o metodă comercială viabilă, iar viteza de producție în masă este mult mai rapidă decât cea a imprimării 3D pe bază de laser, ceea ce va îmbunătăți competitivitatea fabricării aditive a radiatoarelor din aliaj de aluminiu.
