Applicazione della nuova tecnologia di lavorazione dell'alluminio nel campo dei radiatori
La lega di alluminio è uno dei metalli più utilizzati nella produzione di radiatori. La lega di alluminio ha le caratteristiche di bassa densità, alta conduttività termica, buona duttilità e alta resistenza. È un materiale chiave per la produzione di componenti di dissipazione del calore leggeri e ad alte prestazioni. La tecnologia di elaborazione del radiatore in lega di alluminio comprende estrusione, stampaggio, fresatura, pala del dente, pressofusione, saldatura ad attrito, brasatura e così via.
Negli ultimi anni sono emerse alcune nuove tecnologie di lavorazione dell'alluminio, che hanno dimostrato vantaggi in termini di precisione dimensionale, qualità del prodotto, alte prestazioni e leggerezza.
Brasatura in atmosfera controllabile significa che il processo di brasatura viene eseguito in un forno e il gas nel forno non è aria, ma viene aggiunto azoto per mantenere l'uniformità della temperatura del prodotto in un ambiente privo di ossigeno. Nel giugno 2021, Seco/Warwick e la nota azienda di radiatori domestici Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") hanno raggiunto una collaborazione per fornire una linea di produzione di brasatura alluminio in atmosfera controllata per il suo progetto di piastra fredda per batterie per veicoli elettrici. Allo stesso tempo, Seco/Warwick servirà anche la produzione degli scambiatori di calore della stazione base 5G di Retech'.
La brasatura sotto vuoto è un metodo di giunzione che fonde a malapena il materiale di base. Poiché il forno è in uno stato di vuoto, la temperatura nel forno può essere controllata e regolata con alta precisione. È adatto per unire parti di precisione che richiedono una rigorosa precisione dimensionale. Showa Denko utilizza un processo di brasatura sotto vuoto per produrre radiatori in alluminio per moduli di potenza (PM) di veicoli elettrici. Il PM di un veicolo elettrico è un componente importante che contribuisce a migliorare le prestazioni dell'intero veicolo, contribuendo ad estendere l'autonomia di crociera del veicolo elettrico ea migliorare l'efficienza energetica. Poiché il PM deve essere installato in uno spazio limitato nell'auto, il radiatore PM deve avere una struttura compatta, un alto grado di libertà nelle modalità di installazione, un'elevata efficienza e un'elevata dissipazione del calore. Il radiatore PM in alluminio prodotto da Showa Denko mediante brasatura sottovuoto è di piccole dimensioni. L'aletta in alluminio per la dissipazione del calore è collegata direttamente al substrato isolante e il design flessibile della posizione del circuito dell'acqua di raffreddamento è progettato in modo flessibile per ottenere versatilità e un elevato effetto di dissipazione del calore.
TWI ha inventato una tecnologia rivoluzionaria chiamata CoreFlow™, che può elaborare il materiale sotto la superficie del pezzo senza fondere il pezzo. CoreFlow ™ è un ulteriore sviluppo della saldatura a frizione (FSW) e del canale di agitazione a frizione (FSC), che consente di integrare i canali del circuito di raffreddamento in parti integrali bidimensionali o tridimensionali in un'unica fase di lavorazione. Questi canali possono essere utilizzati per scambiatori di calore o altri prodotti. La tecnologia CoreFlow™ è un processo di produzione alternativo ed efficiente per i sistemi di gestione termica, come piastre fredde per IGBT, LED e CPU/GPU o involucri di raffreddamento a liquido integrati per motori, batterie, alimentatori, ecc.
La geometria del radiatore può essere relativamente semplice a causa dei limiti del processo di produzione, ma la produzione additiva (AM) di materiali metallici offre ai produttori l'opportunità di cambiare radicalmente il design e la produzione del radiatore. Generalmente, scambiatori di calore e radiatori sono di tipo lineare, rettangolare, tubolare oa guscio; pertanto, l'installazione in spazi ristretti può essere impegnativa. AM è in grado di progettare e installare scambiatori di calore in spazi irregolari, solitamente più piccoli e leggeri degli spazi tradizionali, ma con le stesse prestazioni. AM consente inoltre di trasformare più parti in un unico pezzo, il che riduce la quantità di saldatura richiesta o non richiede alcuna saldatura, riducendo così la probabilità di perdite di refrigerante. Gli ingegneri PWR hanno progettato uno scambiatore di calore con una struttura ad alette e un array di tubi basati sulla tecnologia AM come punto di riferimento per testare lo spessore minimo della parete, la finitura superficiale e l'efficienza del trasferimento di calore, e infine fuso nel letto di polvere con raggio laser Eplus3D (PBF-LB) Il migliore il radiatore in alluminio ad effetto è prodotto sulla macchina EP-M250Pro.
ExOne, pioniere della tecnologia di stampa 3D a getto adesivo e leader globale, ha annunciato che la sua stampa 3D a getto adesivo in lega di alluminio 6061 è stata approvata dal suo cliente Ford Motor Company. Il processo di stampa 3D e sinterizzazione brevettato a getto di legante ExOne' può fornire in modo rapido e riproducibile componenti in lega di alluminio prodotti in modo additivo con una densità del 99% e proprietà del materiale paragonabili all'alluminio pressofuso. La produzione additiva della lega di alluminio a getto adesivo è un metodo commerciale praticabile e la velocità della produzione di massa è molto più veloce di quella della stampa 3D basata su laser, che migliorerà la competitività della produzione additiva di radiatori in lega di alluminio.
