Anwendung neuer Aluminiumverarbeitungstechnologie im Bereich Heizkörper
Aluminiumlegierungen sind eines der am häufigsten verwendeten Metalle in der Kühlerherstellung. Aluminiumlegierung hat die Eigenschaften niedriger Dichte, hoher Wärmeleitfähigkeit, guter Duktilität und hoher Festigkeit. Es ist ein Schlüsselmaterial für die Herstellung leichter, leistungsstarker Wärmeableitungskomponenten. Die Verarbeitungstechnologie von Kühlern aus Aluminiumlegierung umfasst Extrusion, Stanzen, Fräsen, Zahnschaufeln, Druckguss, Rührreibschweißen, Hartlöten und so weiter.
In den letzten Jahren sind einige neue Aluminiumverarbeitungstechnologien entstanden, die Vorteile in Bezug auf Maßhaltigkeit, Produktqualität, hohe Leistung und geringes Gewicht gezeigt haben.
Löten mit kontrollierbarer Atmosphäre bedeutet, dass der Lötprozess in einem Ofen durchgeführt wird und das Gas im Ofen keine Luft ist, sondern Stickstoff hinzugefügt wird, um die Produkttemperaturgleichmäßigkeit in einer sauerstofffreien Stickstoffumgebung aufrechtzuerhalten. Im Juni 2021 haben Seco/Warwick und das bekannte heimische Heizkörperunternehmen Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. (& quot;Retech") eine Kooperation zur Lieferung einer Aluminium-Hartlötanlage mit kontrollierter Atmosphäre für sein Elektrofahrzeugbatterie-Kühlplattenprojekt. Gleichzeitig wird Seco /Warwick auch die Produktion der 5G-Basisstationswärmetauscher von Retech&bedienen.
Vakuumlöten ist ein Fügeverfahren, das den Grundwerkstoff kaum aufschmilzt. Da sich der Ofen im Vakuumzustand befindet, kann die Temperatur im Ofen mit hoher Präzision kontrolliert und eingestellt werden. Es eignet sich zum Fügen von Präzisionsteilen, die eine hohe Maßhaltigkeit erfordern. Showa Denko verwendet ein Vakuumlötverfahren, um Aluminiumkühler für die Power Modules (PM) von Elektrofahrzeugen herzustellen. Der PM eines Elektrofahrzeugs ist eine wichtige Komponente, die dazu beiträgt, die Leistung des gesamten Fahrzeugs zu verbessern, die Reichweite des Elektrofahrzeugs zu verlängern und die Energieeffizienz zu verbessern. Da der PM in einem begrenzten Raum im Auto eingebaut werden muss, muss der PM-Kühler eine kompakte Struktur, einen hohen Freiheitsgrad bei den Installationsverfahren und einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Wärmeableitung aufweisen. Der von Showa Denko durch Vakuumlöten hergestellte PM-Aluminiumkühler ist klein. Die Aluminiumrippe zur Wärmeableitung ist direkt mit dem isolierenden Substrat verbunden, und die flexible Gestaltung der Lage des Kühlwasserkreislaufs ist flexibel gestaltet, um Vielseitigkeit und eine hohe Wärmeableitungswirkung zu erzielen.
TWI hat eine disruptive Technologie namens CoreFlow™ erfunden, die das Material unter dem Untergrund des Werkstücks bearbeiten kann, ohne das Werkstück zu schmelzen. CoreFlow™ ist eine Weiterentwicklung des Reibrührschweißens (FSW) und des Reibrührkanals (FSC), die es ermöglicht, Kühlkreislaufkanäle in einem einzigen Bearbeitungsschritt in zweidimensionale oder dreidimensionale Integralteile zu integrieren. Diese Kanäle können für Wärmetauscher oder andere Produkte verwendet werden. Die CoreFlow™-Technologie ist ein alternatives und effizientes Herstellungsverfahren für Wärmemanagementsysteme, wie Kühlplatten für IGBTs, LEDs und CPU/GPU oder integrierte Flüssigkeitskühlungsgehäuse für Motoren, Batterien, Netzteile usw.
Die Geometrie des Kühlers mag aufgrund der Beschränkungen des Produktionsprozesses relativ einfach sein, aber die additive Fertigung (AM) von metallischen Materialien bietet Herstellern die Möglichkeit, das Design und die Produktion des Kühlers grundlegend zu ändern. Im Allgemeinen sind Wärmetauscher und Radiatoren linear, rechteckig, röhrenförmig oder schalenförmig; Daher kann die Installation auf engstem Raum eine Herausforderung darstellen. AM kann Wärmetauscher in unregelmäßigen Räumen konzipieren und installieren, die normalerweise kleiner und leichter sind als herkömmliche Räume, jedoch bei gleicher Leistung. AM ermöglicht auch die Herstellung mehrerer Teile zu einem Stück, was den Schweißaufwand reduziert oder überhaupt kein Schweißen erfordert, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Kühlmittelaustritts verringert wird. PWR-Ingenieure haben einen Wärmetauscher mit Rippenstruktur und Rohranordnung basierend auf AM-Technologie als Benchmark entwickelt, um die minimale Wandstärke, Oberflächenbeschaffenheit und Wärmeübertragungseffizienz zu testen, und schließlich im Eplus3D-Laserstrahlpulverbett (PBF-LB) verschmolzen Das Beste -Effekt-Aluminiumheizkörper wird auf der Maschine EP-M250Pro hergestellt.
ExOne, der Pionier der Adhesive Jetting 3D-Drucktechnologie und weltweit führend, gab bekannt, dass sein 3D-Drucker für den Adhäsionsstrahldruck aus einer Aluminiumlegierung aus 6061 von seinem Kunden Ford Motor Company genehmigt wurde. ExOne's patentiertes Binder Jet 3D-Druck- und Sinterverfahren kann schnell und reproduzierbar additiv gefertigte Aluminiumlegierungskomponenten mit einer Dichte von 99% und Materialeigenschaften liefern, die mit Aluminiumdruckguss vergleichbar sind. Die additive Fertigung von Adhäsivstrahl-Aluminiumlegierungen ist eine praktikable kommerzielle Methode, und die Geschwindigkeit der Massenproduktion ist viel schneller als die des laserbasierten 3D-Drucks, was die Wettbewerbsfähigkeit der additiven Fertigung von Kühlern aus Aluminiumlegierung verbessern wird.
