Uuden alumiininkäsittelytekniikan soveltaminen lämpöpattereiden alalla
Alumiiniseos on yksi yleisimmin käytetyistä metalleista jäähdyttimen valmistuksessa. Alumiiniseoksella on alhaisen tiheyden, korkean lämmönjohtavuuden, hyvän sitkeyden ja korkean lujuuden ominaisuudet. Se on keskeinen materiaali kevyiden, suorituskykyisten lämmönpoistokomponenttien valmistukseen. Alumiiniseospatterin käsittelytekniikka sisältää suulakepuristuksen, leimaamisen, jyrsinnän, hammaslapion, die-valun, kitkasekoituksen hitsauksen, juomisen ja niin edelleen.
Viime vuosina on syntynyt joitakin uusia alumiininkäsittelytekniikoita, jotka ovat osoittaneet etuja mittatarkkuuden, tuotteen laadun, korkean suorituskyvyn ja kevyen suhteen.
Säädettävä ilmakehän juominen tarkoittaa, että juotosprosessi suoritetaan uunissa, eikä uunissa oleva kaasu ole ilmaa, mutta typpeä lisätään tuotteen lämpötilan yhtenäisyyden ylläpitämiseksi hapettomassa typpiympäristössä. Kesäkuussa 2021 Seco / Warwick ja tunnettu kotimainen jäähdytinyritys Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") tekivät yhteistyön hallitun ilmakehän alumiinin juoton tuotantolinjan toimittamiseksi sähköajoneuvon akun kylmälevyprojektiinsa. Samalla Seco /Warwick palvelee myös Retechin 5G-tukiaseman lämmönvaihtimien tuotantoa. Tyhjiöjytke on liitosmenetelmä, joka tuskin sulattaa pohjamateriaalia. Koska uuni on tyhjiötilassa, uunin lämpötilaa voidaan säätää ja säätää suurella tarkkuudella. Se soveltuu tarkkojen osien liittämiseen, jotka vaativat tiukkaa mittatarkkuutta. Showa Denko käyttää tyhjiön juotinprosessia alumiinisten lämpöpattereiden tuottamiseen sähköajoneuvojen tehomoduuleille (PM).
Sähköajoneuvon pm on tärkeä komponentti, joka auttaa parantamaan koko ajoneuvon suorituskykyä, mikä auttaa laajentamaan sähköajoneuvon matka-aluetta ja parantamaan energiatehokkuutta. Koska PM on asennettava rajoitettuun tilaan autossa, pm-jäähdyttimellä on oltava kompakti rakenne, korkea vapaus asennusmenetelmissä sekä korkea hyötysuhde ja korkea lämmönpoisto. Showa Denkon tyhjiöpuromalla valmistama PM-alumiinipatteri on kooltaan pieni. Lämmönpoistoon tarkoitettu alumiinievä on kytketty suoraan eristävään substraattiin, ja jäähdytysvesipiirin sijainnin joustava muotoilu on suunniteltu joustavasti monipuolisuuden ja korkean lämmönpoistovaikutuksen saavuttamiseksi.
TWI keksi häiritsevän teknologian nimeltä CoreFlow™, joka voi käsitellä työkappaleen pinnan alla olevaa materiaalia sulattamatta työkappaletta. CoreFlow ™ on kitkasekoitehitsauksen (FSW) ja kitkasekoitinkanavan (FSC) jatkokehitys, joka mahdollistaa jäähdytyspiirikanavien integroinnin kaksi- tai kolmiulotteisiin integraaliosiin yhdessä käsittelyvaiheessa. Näitä kanavia voidaan käyttää lämmönvaihtimiin tai muihin tuotteisiin. CoreFlow-tekniikka™ on vaihtoehtoinen ja tehokas valmistusprosessi lämmönhallintajärjestelmille, kuten kylmälevyille IGBT: lle, LEDeille ja CPU / GPU: lle tai integroiduille nestejäähdytyskoteloille moottoreita, akkuja, virtalähteitä jne.
Jäähdyttimen geometria voi olla suhteellisen yksinkertainen tuotantoprosessin rajoitusten vuoksi, mutta metallimateriaalien lisäainevalmistus (AM) antaa valmistajille mahdollisuuden muuttaa perusteellisesti jäähdyttimen suunnittelua ja tuotantoa. Yleensä lämmönvaihtimet ja lämpöpatterit ovat lineaarisia, suorakulmaisia, putkimaisia tai kuorimalleja; siksi asennus ahtaisiin tiloihin voi olla haastavaa. AM voi suunnitella ja asentaa lämmönvaihtimet epäsäännöllisiin tiloihin, jotka ovat yleensä pienempiä ja kevyempiä kuin perinteiset tilat, mutta samalla suorituskyvyllä. AM mahdollistaa myös useiden osien valmistamisen yhdeksi kappaleeksi, mikä vähentää tarvittavan hitsauksen määrää tai ei vaadi hitsausta lainkaan, mikä vähentää jäähdytysnestevuodon todennäköisyyttä. PWR-insinöörit suunnittelivat lämmönvaihtimen, jossa on am-tekniikkaan perustuva evärakenne ja putkiryhmä, vertailukohtana seinämän vähimmäispaksuuden, pinnan viimeistelyn ja lämmönsiirtotehokkuuden testaamiseksi, ja lopulta sulautuvat Eplus3D-lasersäteen jauhevuoteeseen (PBF-LB) Parastehosteinen alumiinipatteri valmistetaan ep-M250Pro-koneessa.
Liima-3D-tulostustekniikan edelläkävijä ja maailmanlaajuinen johtaja ExOne ilmoitti, että sen 6061-alumiiniseosliima 3D-tulostus on hyväksytty asiakkaansa Ford Motor Companyn toimesta. ExOnen patentoitu sideainesuihkun 3D-tulostus- ja sintrausprosessi voi nopeasti ja toistettavasti tarjota lisäainevalmistettuja alumiiniseoskomponentteja, joiden tiheys on 99% ja materiaaliominaisuudet verrattavissa valettuun alumiiniin. Liimasuihkualumiiniseoksen lisäainevalmistus on toteuttamiskelpoinen kaupallinen menetelmä, ja massatuotannon nopeus on paljon nopeampi kuin laserpohjaisen 3D-tulostuksen nopeus, mikä parantaa alumiiniseospatterien lisäaineen valmistuksen kilpailukykyä.
