Застосування нової технології обробки алюмінію в області радіаторів
Алюмінієвий сплав є одним з найбільш широко використовуваних металів у виробництві радіаторів. Алюмінієвий сплав має характеристики низької щільності, високої теплопровідності, хорошої пластичності та високої міцності. Це ключовий матеріал для виробництва легких, високоефективних компонентів тепловідведення. Технологія обробки радіатора з алюмінієвого сплаву включає екструзію, штампування, фрезерування, зубчасту лопату, лиття під тиском, зварювання тертям, пайку тощо.
Останніми роками з’явилися нові технології обробки алюмінію, які продемонстрували переваги з точки зору точності розмірів, якості продукції, високої продуктивності та легкої ваги.
Пайка з контрольованою атмосферою означає, що процес пайки здійснюється в печі, а газ у печі не є повітрям, а додається азот для підтримки однорідності температури продукту в середовищі без кисню азоту. У червні 2021 року Seco/Warwick і відома вітчизняна компанія з виробництва радіаторів Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. (& quot;Retech") уклали співпрацю, щоб поставити лінію виробництва алюмінієвої пайки з контрольованою атмосферою для його проект холодної пластини акумулятора електромобіля. У той же час Seco/Warwick також обслуговуватиме виробництво теплообмінників базової станції 5G Retech'.
Вакуумна пайка - це метод з'єднання, який майже не розплавляє основний матеріал. Оскільки піч знаходиться у вакуумному стані, температуру в печі можна контролювати та регулювати з високою точністю. Він підходить для з’єднання точних деталей, які вимагають суворої точності розмірів. Showa Denko використовує процес вакуумної пайки для виробництва алюмінієвих радіаторів для силових модулів електромобілів (PM). PM електромобіля є важливим компонентом, який допомагає підвищити продуктивність всього автомобіля, допомагаючи розширити запас ходу електромобіля та підвищити енергоефективність. Оскільки PM необхідно встановлювати в обмеженому просторі в автомобілі, радіатор PM повинен мати компактну конструкцію, високий ступінь свободи в способах монтажу, а також високу ефективність і високу тепловіддачу. Алюмінієвий радіатор PM виробництва Showa Denko методом вакуумної пайки має невеликі розміри. Алюмінієве ребро для відведення тепла безпосередньо з’єднане з ізоляційною підкладкою, а гнучкий дизайн розташування контуру охолоджуючої води гнучко розроблений для досягнення універсальності та високого ефекту тепловіддачі.
TWI винайшов руйнівну технологію під назвою CoreFlow™, яка може обробляти матеріал під поверхнею заготовки без розплавлення заготовки. CoreFlow ™ є подальшим розвитком зварювання тертям з перемішуванням (FSW) і каналу перемішування тертям (FSC), що дає можливість інтегрувати канали контуру охолодження в двовимірні або тривимірні цілісні частини на одному етапі обробки. Ці канали можна використовувати для теплообмінників або інших виробів. Технологія CoreFlow™ є альтернативним та ефективним виробничим процесом для систем управління температурою, таких як холодні пластини для IGBT, світлодіоди та CPU/GPU або інтегровані корпуси рідинного охолодження для двигунів, батарей, джерел живлення тощо.
Геометрія радіатора може бути відносно простою через обмеження виробничого процесу, але адитивне виготовлення (АМ) металевих матеріалів дає виробникам можливість кардинально змінити конструкцію та виробництво радіатора. Як правило, теплообмінники та радіатори бувають лінійної, прямокутної, трубчастої або корпусної конструкції; тому установка в обмеженому просторі може бути складною. AM може проектувати та встановлювати теплообмінники в нерегулярних приміщеннях, які зазвичай менші та легші, ніж традиційні приміщення, але з такою ж продуктивністю. AM також дозволяє виготовляти декілька деталей в одну частину, що зменшує кількість необхідного зварювання або зовсім не вимагає зварювання, тим самим зменшуючи ймовірність витоку охолоджуючої рідини. Інженери PWR розробили теплообмінник із структурою ребер і трубним масивом на основі технології AM як еталону для тестування мінімальної товщини стінки, обробки поверхні та ефективності теплопередачі та, нарешті, злили в порошковому шарі лазерного променя Eplus3D (PBF-LB). Алюмінієвий радіатор з ефектом виготовлений на верстаті EP-M250Pro.
Піонер технології 3D-друку клейовим струменем і світовий лідер ExOne оголосив, що його 3D-друк 6061 із алюмінієвого сплаву схвалено його замовником Ford Motor Company. Запатентований 3D-друк і спікання ExOne' може швидко та відтворювано надати компоненти з алюмінієвого сплаву, виготовлені аддитивно, з щільністю 99% і властивостями матеріалу, порівнянними з алюмінієвим литтям під тиском. Адитивне виробництво алюмінієвого сплаву клейового струменя є життєздатним комерційним методом, і швидкість масового виробництва набагато вища, ніж у лазерного 3D-друку, що підвищить конкурентоспроможність адитивного виробництва радіаторів з алюмінієвого сплаву.
