Aplicação de nova tecnologia de processamento de alumínio no campo dos radiadores
A liga de alumínio é um dos metais mais utilizados na fabricação de radiadores. A liga de alumínio tem as características de baixa densidade, alta condutividade térmica, boa ductilidade e alta resistência. É um material-chave para a produção de componentes leves e de dissipação de calor de alto desempenho. A tecnologia de processamento do radiador de liga de alumínio inclui extrusão, estampagem, fresagem, pá dentária, fundição de die, soldagem de mestiça de fricção, brasagem e assim por diante.
Nos últimos anos, surgiram algumas novas tecnologias de processamento de alumínio, que demonstraram vantagens em termos de precisão dimensional, qualidade do produto, alto desempenho e leve.
A brasagem da atmosfera controlável significa que o processo de brasagem é realizado em um forno, e o gás no forno não é ar, mas o nitrogênio é adicionado para manter a uniformidade da temperatura do produto em um ambiente de nitrogênio sem oxigênio. Em junho de 2021, a Seco/Warwick e a conhecida empresa doméstica de radiador Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") chegaram a uma cooperação para fornecer uma linha de produção de brasagem de alumínio de atmosfera controlada para seu projeto de placa a frio de bateria de veículo elétrico. Ao mesmo tempo, o Seco/Warwick também servirá a produção dos trocadores de calor da estação base 5G da Retech. A brasagem a vácuo é um método de junção que dificilmente derrete o material base. Como o forno está em estado de vácuo, a temperatura no forno pode ser controlada e ajustada com alta precisão. É adequado para unir peças de precisão que requerem precisão dimensional estrita. Showa Denko usa um processo de brasagem a vácuo para produzir radiadores de alumínio para módulos elétricos de energia de veículos (PM).
A PM de um veículo elétrico é um componente importante que ajuda a melhorar o desempenho de todo o veículo, ajudando a ampliar a faixa de cruzeiro do veículo elétrico e melhorar a eficiência energética. Como o PM deve ser instalado em um espaço limitado no carro, o radiador PM é necessário para ter uma estrutura compacta, um alto grau de liberdade nos métodos de instalação e alta eficiência e alta dissipação de calor. O radiador de alumínio PM fabricado por Showa Denko por brasagem a vácuo é pequeno em tamanho. A barbatana de alumínio para dissipação de calor está diretamente conectada ao substrato isolante, e o design flexível da localização do circuito de água de resfriamento é flexível projetado para alcançar versatilidade e alto efeito de dissipação de calor.
O TWI inventou uma tecnologia disruptiva chamada CoreFlow™, que pode processar o material abaixo da subsuperfície da peça de trabalho sem derreter a peça de trabalho. CoreFlow ™ é um desenvolvimento adicional de soldagem de mesclagem de atrito (FSW) e canal de agitação de atrito (FSC), o que torna possível integrar canais de circuito de resfriamento em partes integrais bidimensionais ou tridimensionais em uma única etapa de processamento. Estes canais podem ser usados para trocadores de calor ou outros produtos. A tecnologia CoreFlow™ é um processo de fabricação alternativo e eficiente para sistemas de gerenciamento térmico, como placas frias para IGBTs, LEDs e CPU/GPU ou gabinetes de resfriamento líquido integrados para motores, baterias, fontes de alimentação, etc.
A geometria do radiador pode ser relativamente simples devido às limitações do processo de produção, mas a fabricação aditiva (AM) dos materiais metálicos proporciona aos fabricantes a oportunidade de mudar fundamentalmente o design e a produção do radiador. Geralmente, os trocadores de calor e os radiadores são desenhos lineares, retangulares, tubulares ou de conchas; portanto, a instalação em espaços confinados pode ser desafiadora. A AM pode projetar e instalar trocadores de calor em espaços irregulares, que geralmente são menores e mais leves que os espaços tradicionais, mas com o mesmo desempenho. A AM também permite que várias peças sejam transformadas em uma peça, o que reduz a quantidade de soldagem necessária ou não requer soldagem, reduzindo assim a probabilidade de vazamento de refrigerante. Os engenheiros da PWR projetaram um trocador de calor com uma estrutura de barbatana e uma matriz de tubos baseada na tecnologia AM como referência para testar a espessura mínima da parede, acabamento da superfície e eficiência de transferência de calor, e finalmente fundido em cama de pó de feixe de laser Eplus3D (PBF-LB) O radiador de alumínio de melhor efeito é fabricado na máquina EP-M250Pro.
A pioneira em tecnologia de impressão 3D e líder global ExOne anunciou que sua impressão 3D de lançamento de liga 3D de 6061 foi aprovada por seu cliente Ford Motor Company. O processo patenteado de impressão e sinterização do jato de aglutinante 3D da ExOne pode fornecer componentes de liga de alumínio fabricados de forma rápida e aditiva com uma densidade de 99% e propriedades materiais comparáveis ao alumínio fundido. A fabricação aditiva da liga de alumínio a jato adesivo é um método comercial viável, e a velocidade de produção em massa é muito mais rápida do que a da impressão 3D baseada a laser, o que melhorará a competitividade da fabricação aditiva de radiadores de liga de alumínio.
