Anwendung der neuen Aluminiumverarbeitungstechnologie im Bereich heizkörper
Aluminiumlegierung ist eines der am häufigsten verwendeten Metalle in der Heizkörperherstellung. Aluminiumlegierung hat die Eigenschaften von geringer Dichte, hoher Wärmeleitfähigkeit, guter Duktilität und hoher Festigkeit. Es ist ein Schlüsselmaterial für die Herstellung von leichten, leistungsstarken Wärmeableitungskomponenten. Die Verarbeitungstechnologie des Aluminiumlegierungsheizkörpers umfasst Extrusion, Stanzen, Fräsen, Zahnschaufel, Druckguss, Rührreibschweißen, Löten 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.
Das 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 Gleichmäßigkeit der Produkttemperatur in einer sauerstofffreien Stickstoffumgebung aufrechtzuerhalten. Im Juni 2021 schlossen Seco/Warwick und das bekannte inländische Heizkörperunternehmen Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") eine Kooperation zur Lieferung einer Aluminiumlötproduktionslinie mit kontrollierter Atmosphäre für sein Batteriekühlplattenprojekt für Elektrofahrzeuge. Gleichzeitig wird Seco /Warwick auch die Produktion der 5G-Basisstationswärmetauscher von Retech bedienen. Das Vakuumlöten ist ein Fügeverfahren, bei dem das Grundmaterial kaum geschmolzen wird. Da sich der Ofen im Vakuum befindet, kann die Temperatur im Ofen mit hoher Präzision gesteuert und eingestellt werden. Es eignet sich zum Fügen von Präzisionsteilen, die eine strenge Maßhaltigkeit erfordern. Showa Denko verwendet ein Vakuumlötverfahren, um Aluminiumkühler für Elektrofahrzeuge (PM) herzustellen.
Die 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 auf begrenztem Raum im Auto installiert werden muss, muss der PM-Kühler eine kompakte Struktur, einen hohen Freiheitsgrad bei den Installationsmethoden sowie einen hohen Wirkungsgrad und eine hohe Wärmeableitung aufweisen. Der von Showa Denko durch Vakuumlöten hergestellte PM-Aluminiumkühler ist klein. Die Aluminiumlamelle zur Wärmeableitung ist direkt mit dem isolierenden Substrat verbunden, und das flexible Design der Position des Kühlwasserkreislaufs ist flexibel ausgelegt, um Vielseitigkeit und hohe Wärmeableitungswirkung zu erreichen.
TWI erfand eine disruptive Technologie namens CoreFlow™, die das Material unterhalb des Untergrunds des Werkstücks verarbeiten kann, ohne das Werkstück zu schmelzen. CoreFlow ™ ist eine Weiterentwicklung des Rührreibschweißens (FSW) und Reibrührkanals (FSC), die es ermöglicht, Kühlkreislaufkanäle in zweidimensionalen oder dreidimensionalen Integralteilen in einem einzigen Bearbeitungsschritt zu integrieren. Diese Kanäle können für Wärmetauscher oder andere Produkte verwendet werden. Die CoreFlow-Technologie™ ist ein alternatives und effizientes Fertigungsverfahren für Thermomanagementsysteme wie Kühlplatten für IGBTs, LEDs und CPU/GPU oder integrierte Flüssigkeitskühlgehäuse für Motoren, Batterien, Netzteile etc.
Die Geometrie des Heizkörpers mag aufgrund der Einschränkungen des Produktionsprozesses relativ einfach sein, aber die additive Fertigung (AM) von Metallwerkstoffen bietet Herstellern die Möglichkeit, das Design und die Produktion des Heizkörpers grundlegend zu ändern. Im Allgemeinen sind Wärmetauscher und Heizkörper lineare, rechteckige, rohrförmige oder Schalenausführungen; Daher kann die Installation in engen Räumen eine Herausforderung darstellen. AM kann Wärmetauscher in unregelmäßigen Räumen entwerfen und installieren, die normalerweise kleiner und leichter als herkömmliche Räume sind, aber mit der gleichen Leistung. AM ermöglicht auch die Herstellung mehrerer Teile zu einem Stück, wodurch der Schweißaufwand reduziert oder überhaupt nicht geschweißt werden muss, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Kühlmittellecks verringert wird. PWR-Ingenieure entwarfen einen Wärmetauscher mit einer Lamellenstruktur und einem Rohrarray auf Basis der AM-Technologie als Benchmark, um die minimale Wandstärke, Oberflächenbeschaffenheit und Wärmeübertragungseffizienz zu testen, und schließlich in Eplus3D Laserstrahl-Pulverbett (PBF-LB) verschmolzen Der beste Aluminiumstrahler wird auf der Maschine EP-M250Pro hergestellt.
Der Pionier der Adhesive Jetting 3D-Drucktechnologie und Weltmarktführer ExOne gab bekannt, dass sein 6061 Aluminiumlegierungs-Klebstoff-Jetting-Jetting-3D-Druck von seinem Kunden Ford Motor Company genehmigt wurde. Das patentierte Binder-Jet-3D-Druck- und Sinterverfahren von ExOne kann additiv gefertigte Aluminiumlegierungskomponenten mit einer Dichte von 99% und Materialeigenschaften, die mit Aluminiumdruckguss vergleichbar sind, schnell und reproduzierbar liefern. Die additive Fertigung von Klebestrahl-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 Aluminiumlegierungsheizkörpern verbessern wird.
