การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแปรรูปอะลูมิเนียมแบบใหม่ในด้านหม้อน้ำ

อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นหนึ่งในโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการผลิตหม้อน้ำ อลูมิเนียมอัลลอยด์มีลักษณะความหนาแน่นต่ำ การนำความร้อนสูง ความเหนียวดี และมีความแข็งแรงสูง เป็นวัสดุหลักในการผลิตส่วนประกอบระบายความร้อนที่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพสูง เทคโนโลยีการประมวลผลของหม้อน้ำอลูมิเนียมอัลลอยด์รวมถึงการอัดรีด, การปั๊ม, การกัด, จอบฟัน, การหล่อ, การเชื่อมด้วยแรงเสียดทาน, การประสานและอื่น ๆ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการแปรรูปอะลูมิเนียมแบบใหม่ได้เกิดขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นถึงข้อดีในแง่ของความแม่นยำของขนาด คุณภาพของผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพสูง และน้ำหนักเบา

การประสานบรรยากาศที่ควบคุมได้หมายความว่ากระบวนการประสานจะดำเนินการในเตาหลอม และก๊าซในเตาหลอมไม่ใช่อากาศ แต่จะมีการเติมไนโตรเจนเพื่อรักษาความสม่ำเสมอของอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมไนโตรเจนที่ปราศจากออกซิเจน ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2564 Seco/Warwick และบริษัทหม้อน้ำในประเทศที่มีชื่อเสียง Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. ("Retech") บรรลุความร่วมมือในการส่งมอบสายการผลิตอะลูมิเนียมประสานที่มีบรรยากาศควบคุมสำหรับ โครงการแผ่นเย็นแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ในเวลาเดียวกัน Seco /Warwick จะให้บริการการผลิตเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับสถานีฐาน 5G ของ Retech'

การประสานด้วยสุญญากาศเป็นวิธีการเชื่อมที่แทบจะไม่ละลายวัสดุฐาน เนื่องจากเตาหลอมอยู่ในสถานะสุญญากาศ จึงสามารถควบคุมและปรับอุณหภูมิในเตาเผาได้อย่างแม่นยำ เหมาะสำหรับการเชื่อมชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำซึ่งต้องการความแม่นยำของมิติที่เข้มงวด Showa Denko ใช้กระบวนการประสานสุญญากาศเพื่อผลิตหม้อน้ำอะลูมิเนียมสำหรับโมดูลกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า (PM) PM ของรถยนต์ไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ช่วยปรับปรุงสมรรถนะของรถยนต์ทั้งคัน ช่วยขยายช่วงการล่องเรือของรถยนต์ไฟฟ้าและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน เนื่องจาก PM จะต้องติดตั้งในพื้นที่จำกัดในรถ หม้อน้ำ PM จึงต้องมีโครงสร้างที่กะทัดรัด มีอิสระในวิธีการติดตั้งในระดับสูง และประสิทธิภาพสูงและกระจายความร้อนสูง หม้อน้ำอลูมิเนียม PM ที่ผลิตโดย Showa Denko โดยการประสานสุญญากาศมีขนาดเล็ก ครีบอลูมิเนียมสำหรับระบายความร้อนเชื่อมต่อโดยตรงกับพื้นผิวที่เป็นฉนวน และการออกแบบที่ยืดหยุ่นของตำแหน่งของวงจรน้ำหล่อเย็นได้รับการออกแบบอย่างยืดหยุ่นเพื่อให้เกิดความเก่งกาจและผลการกระจายความร้อนสูง

TWI ได้คิดค้นเทคโนโลยีก่อกวนที่เรียกว่า CoreFlow™ ซึ่งสามารถประมวลผลวัสดุใต้พื้นผิวของชิ้นงานโดยไม่ทำให้ชิ้นงานละลาย CoreFlow ™ คือการพัฒนาเพิ่มเติมของการเชื่อมแบบกวนด้วยแรงเสียดทาน (FSW) และช่องกวนแบบเสียดสี (FSC) ซึ่งทำให้สามารถรวมช่องสัญญาณวงจรทำความเย็นลงในชิ้นส่วนอินทิกรัลสองมิติหรือสามมิติได้ในขั้นตอนการประมวลผลเดียว ช่องเหล่านี้สามารถใช้กับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือผลิตภัณฑ์อื่นๆ เทคโนโลยี CoreFlow™ เป็นกระบวนการผลิตทางเลือกและมีประสิทธิภาพสำหรับระบบจัดการระบายความร้อน เช่น แผ่นเย็นสำหรับ IGBT, LED และ CPU/GPU หรือเปลือกระบายความร้อนด้วยของเหลวในตัวสำหรับมอเตอร์ แบตเตอรี่ แหล่งจ่ายไฟ ฯลฯ

รูปทรงของหม้อน้ำอาจค่อนข้างง่ายเนื่องจากข้อจำกัดของกระบวนการผลิต แต่การผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ (AM) ของวัสดุโลหะช่วยให้ผู้ผลิตมีโอกาสเปลี่ยนแปลงการออกแบบและการผลิตหม้อน้ำโดยพื้นฐาน โดยทั่วไป ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและตัวระบายความร้อนเป็นแบบเชิงเส้น สี่เหลี่ยม ท่อ หรือเปลือก ดังนั้นการติดตั้งในพื้นที่จำกัดจึงเป็นเรื่องที่ท้าทาย AM สามารถออกแบบและติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในพื้นที่ที่ไม่ปกติ ซึ่งมักจะเล็กกว่าและเบากว่าพื้นที่ทั่วไป แต่มีประสิทธิภาพเท่าเดิม AM ยังช่วยให้ทำชิ้นส่วนหลายชิ้นเป็นชิ้นเดียวได้ ซึ่งช่วยลดปริมาณการเชื่อมที่ต้องการหรือไม่ต้องเชื่อมเลย ซึ่งจะช่วยลดโอกาสที่น้ำหล่อเย็นจะรั่วไหล วิศวกรของ PWR ได้ออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยโครงสร้างครีบและอาร์เรย์ของท่อโดยใช้เทคโนโลยี AM เป็นเกณฑ์มาตรฐานเพื่อทดสอบความหนาของผนังขั้นต่ำ พื้นผิวสำเร็จ และประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน และสุดท้ายถูกหลอมรวมเข้ากับเตียงผงลำแสงเลเซอร์ Eplus3D (PBF-LB) ที่ดีที่สุด - หม้อน้ำอลูมิเนียมเอฟเฟคผลิตในเครื่อง EP-M250Pro

ผู้บุกเบิกเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติด้วยกาวเจ็ตติ้งและผู้นำระดับโลก ExOne ประกาศว่าการพิมพ์ 3 มิติด้วยกาวเจ็ตติ้งอะลูมิเนียมอัลลอย 6061 ของบริษัทฟอร์ดมอเตอร์คัมพานีลูกค้าของบริษัทแล้ว กระบวนการพิมพ์และการเผาผนึก 3 มิติที่ได้รับการจดสิทธิบัตรของ ExOne' สามารถให้ส่วนประกอบอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ผลิตขึ้นใหม่ได้อย่างรวดเร็วและทำซ้ำได้ ด้วยความหนาแน่น 99% และคุณสมบัติของวัสดุเทียบได้กับอะลูมิเนียมหล่อ การผลิตสารเติมแต่งของกาวเจ็ตอะลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวิธีการทางการค้าที่ได้ผล และความเร็วของการผลิตจำนวนมากนั้นเร็วกว่าการพิมพ์ 3 มิติแบบใช้เลเซอร์มาก ซึ่งจะช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของการผลิตสารเติมแต่งของหม้อน้ำอลูมิเนียมอัลลอยด์