کاربرد تکنولوژی پردازش آلومینیوم جدید در زمینه رادیاتور
آلومینیم یکی از پر استفاده ترین فلزات در ساخت رادیاتور است. آلومینیم دارای ویژگی های چگالی پایین، رسانایی حرارتی بالا، بداهه پذیری خوب، و استحکام بالا است. این یک ماده کلیدی برای تولید اجزای کاهش حرارت سبک وزن، با کارایی بالا است. فناوری فرآوری رادیاتور آلومینیومی شامل اکستروژن، مهر، فرزکاری، بیل دندان، ریخته گری مرگ، اصطکاک هم زدن، نزاع و... است.
در سال های اخیر برخی از فناوری های جدید پردازش آلومینیوم ظهور کرده اند که مزایایی را از نظر دقت ابعادی، کیفیت محصول، عملکرد بالا، و سبک وزن نشان داده اند.
برازینگ جو قابل کنترل به این معنی است که فرایند نزاع در یک کوره انجام می شود، و گاز موجود در کوره هوا نیست، اما نیتروژن برای حفظ یکنواختی دمای محصول در یک محیط نیتروژن بدون اکسیژن اضافه می شود. در ژوئن ۲۰۲۱، Seco/Warwick و شرکت شناخته شده رادیاتور داخلی Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd ("Retech") به همکاری برای ارائه یک خط تولید برازنده آلومینیوم جو کنترل شده برای پروژه صفحه سرد باتری خودروی الکتریکی خود رسیدند. در عین حال Seco /Warwick نیز در خدمت تولید تبادل کننده های حرارتی ایستگاه پایه 5G Retech خواهد بود. برازش خلاء یک روش پیوستن است که به سختی مواد پایه را ذوب می کند. چون کوره در حالت خلاء قرار دارد، دما در کوره می تواند با دقت بالا کنترل و تنظیم شود. برای پیوستن به قطعات دقیقی که نیاز به دقت ابعادی سخت گیرانه دارند مناسب است. شوا دنکو از یک فرایند برازش خلاء برای تولید رادیاتورهای آلومینیومی برای ماژول های قدرت خودروی الکتریکی (PM) استفاده می کند.
PM یک وسیله نقلیه الکتریکی جزء مهمی است که به بهبود عملکرد کل خودرو کمک می کند، کمک به گسترش محدوده cruising خودرو الکتریکی و بهبود بهره وری انرژی است. از آنجا که PM باید در یک فضای محدود در ماشین نصب شود، رادیاتور PM ملزم به داشتن یک ساختار جمع و جور، درجه آزادی بالا در روش های نصب، و کارایی بالا و از بین رفتن حرارت بالا است. رادیاتور آلومینیوم PM ساخت شوا دنکو توسط برازش خلاء از نظر اندازه کوچک است. باله آلومینیومی برای از بین رفتن حرارت به طور مستقیم به بستر عایق متصل است، و طراحی انعطاف پذیر محل مدار آب خنک کننده انعطاف پذیر طراحی شده برای رسیدن به تطبیق پذیری و اثر از بین رفتن حرارت بالا است.
TWI یک فناوری مختل کننده به نام CoreFlow™ اختراع کرد که می تواند مواد زیر زیر سطح قطعه کار را بدون ذوب قطعه کار پردازش کند. CoreFlow ™ توسعه بیشتر از اصطکاک هم زدن (FSW) و کانال هم زن اصطکاک (FSC) است، که باعث می شود این امکان وجود دارد که کانال های مدار خنک کننده را به قطعات انتگرال دو بعدی یا سه بعدی در یک مرحله پردازش واحد ادغام کند. از این کانال ها می توان برای تبادل کننده های حرارتی یا سایر محصولات استفاده کرد. فناوری CoreFlow™ یک فرایند تولید جایگزین و کارآمد برای سیستم های مدیریت حرارتی، مانند صفحات سرد برای IGBTs، LEDs، و CPU/GPU یا محوطه های خنک کننده مایع یکپارچه برای موتورها، باتری ها، منابع تغذیه و غیره است.
هندسه رادیاتور ممکن است به دلیل محدودیت های فرایند تولید نسبتاً ساده باشد، اما ساخت افزودنی (AM) مواد فلزی این فرصت را در اختیار تولیدکنندگان قرار می دهد تا طراحی و تولید رادیاتور را به طور اساسی تغییر دهند. به طور کلی، تبادل کننده های حرارتی و رادیاتورها طرح های خطی، مستطیلی، لوله ای، یا پوسته ای هستند؛ بنابراین نصب در فضاهای محصور می تواند چالش برانگیز باشد. AM می تواند تبادل کننده های حرارتی را در فضاهای نامنظم طراحی و نصب کند که معمولاً کوچکتر و سبک تر از فضاهای سنتی هستند، اما با همان عملکرد. AM همچنین اجازه می دهد تا قطعات متعدد را به یک قطعه ساخته شده است، که مقدار جوش مورد نیاز را کاهش می دهد و یا نیاز به جوش در همه نیست، در نتیجه کاهش احتمال نشت خنک کننده است. مهندسان PWR یک تبادل کننده حرارتی با ساختار باله و آرایه لوله ای بر اساس فناوری AM به عنوان یک معیار برای آزمایش حداقل ضخامت دیوار، پایان سطح و کارایی انتقال حرارت طراحی کردند و در نهایت در بستر پودر پرتو لیزر Eplus3D (PBF-LB) فیوز بهترین اثر رادیاتور آلومینیومی بر روی دستگاه EP-M250Pro ساخته شده است.
چسب jetting 3D چاپ پیشگام فن آوری و رهبر جهانی ExOne اعلام کرد که 6061 آلومینیوم چسب جت جت 3D چاپ شده است توسط مشتری خود فورد موتور شرکت تایید شده است. ExOne's patented binder jet 3D printing and sintering process can quickly and reproducibly provide additively manufactured aluminum alloy components with a density of 99٪ and material properties comparable to die-cast aluminum. ساخت افزودنی آلومینیوم جت چسب یک روش تجاری قابل دوام است، و سرعت تولید انبوه بسیار سریع تر از سرعت چاپ سه بعدی مبتنی بر لیزر است که رقابت پذیری ساخت افزودنی رادیاتورهای آلومینیومی را بهبود خواهد بخشید.
