Toepassing van nieuwe aluminiumverwerkingstechnologie op het gebied van radiatoren

Aluminiumlegering is een van de meest gebruikte metalen bij de fabricage van radiatoren. Aluminiumlegering heeft de kenmerken van lage dichtheid, hoge thermische geleidbaarheid, goede ductiliteit en hoge sterkte. Het is een belangrijk materiaal voor de productie van lichtgewicht, hoogwaardige componenten voor warmteafvoer. De verwerkingstechnologie van een radiator van aluminiumlegering omvat extrusie, stempelen, frezen, tandschop, spuitgieten, wrijvingsroerlassen, solderen enzovoort.

In de afgelopen jaren zijn er enkele nieuwe aluminiumverwerkingstechnologieën ontstaan, die voordelen hebben aangetoond op het gebied van maatnauwkeurigheid, productkwaliteit, hoge prestaties en lichtgewicht.

Solderen in een gecontroleerde atmosfeer betekent dat het soldeerproces wordt uitgevoerd in een oven en dat het gas in de oven geen lucht is, maar stikstof wordt toegevoegd om de producttemperatuur uniform te houden in een zuurstofvrije stikstofomgeving. In juni 2021 bereikten Seco/Warwick en het bekende binnenlandse radiatorbedrijf Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") een samenwerking om een ​​productielijn voor aluminiumsoldeer onder gecontroleerde atmosfeer te leveren voor zijn koude plaatproject voor elektrische voertuigen. Tegelijkertijd zal Seco /Warwick ook dienen voor de productie van Retech's 5G-basisstationwarmtewisselaars.

Vacuümsolderen is een verbindingsmethode waarbij het basismateriaal nauwelijks smelt. Doordat de oven zich in een vacuümtoestand bevindt, kan de temperatuur in de oven met hoge precisie worden geregeld en aangepast. Het is geschikt voor het verbinden van precisieonderdelen die een strikte maatnauwkeurigheid vereisen. Showa Denko gebruikt een vacuüm-soldeerproces om aluminium radiatoren te produceren voor powermodules voor elektrische voertuigen (PM). De PM van een elektrisch voertuig is een belangrijk onderdeel dat helpt om de prestaties van het hele voertuig te verbeteren, het rijbereik van het elektrische voertuig te vergroten en de energie-efficiëntie te verbeteren. Omdat de PM in een beperkte ruimte in de auto moet worden geïnstalleerd, moet de PM-radiator een compacte structuur, een hoge mate van vrijheid in installatiemethoden en een hoog rendement en hoge warmteafvoer hebben. De PM-aluminiumradiator die door Showa Denko wordt vervaardigd door vacuümsolderen, is klein van formaat. De aluminium vin voor warmteafvoer is rechtstreeks verbonden met het isolerende substraat en het flexibele ontwerp van de locatie van het koelwatercircuit is flexibel ontworpen om veelzijdigheid en een hoog warmteafvoereffect te bereiken.

TWI vond een disruptieve technologie uit genaamd CoreFlow™, die het materiaal onder de ondergrond van het werkstuk kan verwerken zonder het werkstuk te smelten. CoreFlow™ is een doorontwikkeling van wrijvingsroerlassen (FSW) en wrijvingsroerkanaal (FSC), waarmee het mogelijk is om koelcircuitkanalen in één bewerkingsstap te integreren in tweedimensionale of driedimensionale integrale onderdelen. Deze kanalen kunnen worden gebruikt voor warmtewisselaars of andere producten. CoreFlow™-technologie is een alternatief en efficiënt productieproces voor thermische beheersystemen, zoals koude platen voor IGBT's, LED's en CPU/GPU of geïntegreerde vloeistofkoelingbehuizingen voor motoren, batterijen, voedingen, enz.

De geometrie van de radiator kan relatief eenvoudig zijn vanwege de beperkingen van het productieproces, maar de additieve fabricage (AM) van metalen materialen biedt fabrikanten de mogelijkheid om het ontwerp en de productie van de radiator fundamenteel te veranderen. Over het algemeen zijn warmtewisselaars en radiatoren lineaire, rechthoekige, buisvormige of schaalontwerpen; daarom kan installatie in kleine ruimtes een uitdaging zijn. AM kan warmtewisselaars ontwerpen en installeren in onregelmatige ruimtes, die meestal kleiner en lichter zijn dan traditionele ruimtes, maar met dezelfde prestaties. AM maakt het ook mogelijk om meerdere onderdelen in één stuk te maken, waardoor er minder of helemaal niet gelast hoeft te worden, waardoor de kans op lekkage van koelvloeistof wordt verkleind. PWR-ingenieurs ontwierpen een warmtewisselaar met een vinstructuur en buizenstelsel op basis van AM-technologie als maatstaf om de minimale wanddikte, oppervlakteafwerking en warmteoverdrachtsefficiëntie te testen, en uiteindelijk versmolten in Eplus3D laserstraalpoederbed (PBF-LB) De beste -effect aluminium radiator is vervaardigd op de machine EP-M250Pro.

Adhesive jetting 3D-printtechnologiepionier en wereldleider ExOne heeft aangekondigd dat zijn 6061 aluminiumlegering adhesive jetting 3D-printing is goedgekeurd door zijn klant Ford Motor Company. ExOne's gepatenteerde binder jet 3D-print- en sinterproces kan snel en reproduceerbaar additief vervaardigde aluminiumlegeringscomponenten opleveren met een dichtheid van 99% en materiaaleigenschappen die vergelijkbaar zijn met gegoten aluminium. De additieve productie van zelfklevende aluminiumlegering is een haalbare commerciële methode en de snelheid van massaproductie is veel sneller dan die van lasergebaseerd 3D-printen, wat het concurrentievermogen van additieve productie van radiatoren van aluminiumlegeringen zal verbeteren.