تطبيق تقنية معالجة الألمنيوم الجديدة في مجال المشعات

سبائك الألومنيوم هي واحدة من أكثر المعادن استخدامًا في تصنيع المبردات. تتميز سبائك الألومنيوم بخصائص الكثافة المنخفضة والتوصيل الحراري العالي والليونة الجيدة والقوة العالية. إنها مادة أساسية لإنتاج مكونات تبديد الحرارة خفيفة الوزن وعالية الأداء. تشتمل تقنية معالجة مشعاع سبائك الألومنيوم على البثق ، والختم ، والطحن ، ومجرفة الأسنان ، وتقليل الصب ، واللحام بالاحتكاك ، والنحاس ، وما إلى ذلك.

في السنوات الأخيرة ، ظهرت بعض تقنيات معالجة الألمنيوم الجديدة ، والتي أظهرت مزايا من حيث دقة الأبعاد وجودة المنتج والأداء العالي والوزن الخفيف.

يعني اللحام بالنحاس الذي يمكن التحكم فيه أن عملية اللحام بالنحاس تتم في الفرن ، وأن الغاز الموجود في الفرن ليس هواءًا ، ولكن تتم إضافة النيتروجين للحفاظ على اتساق درجة حرارة المنتج في بيئة أكسجين خالية من النيتروجين. في يونيو 2021 ، توصلت شركة Seco / Warwick وشركة المشعاع المحلية المعروفة Suzhou Retech Cooling Technology Co. . في الوقت نفسه ، ستعمل Seco / Warwick أيضًا على إنتاج المبادلات الحرارية لمحطة القاعدة 5G Retech39؛ s 5G. اللحام بالنحاس هو طريقة ربط بالكاد تذوب المادة الأساسية. نظرًا لأن الفرن في حالة فراغ ، يمكن التحكم في درجة الحرارة في الفرن وتعديلها بدقة عالية. إنها مناسبة لربط الأجزاء الدقيقة التي تتطلب دقة أبعاد صارمة. تستخدم Showa Denko عملية اللحام بالنحاس الفراغي لإنتاج مشعات الألمنيوم لوحدات طاقة السيارة الكهربائية (PM).

يعد PM في السيارة الكهربائية مكونًا مهمًا يساعد على تحسين أداء السيارة بأكملها ، مما يساعد على توسيع نطاق الانطلاق في السيارة الكهربائية وتحسين كفاءة الطاقة. نظرًا لأنه يجب تثبيت PM في مساحة محدودة في السيارة ، يجب أن يكون لرادياتير PM هيكل مضغوط ودرجة عالية من الحرية في طرق التركيب وكفاءة عالية وتبديد حرارة مرتفع. مشعاع الألمنيوم PM الذي تصنعه شركة Showa Denko عن طريق اللحام بالنحاس الفراغي صغير الحجم. إن زعنفة الألمنيوم الخاصة بتبديد الحرارة متصلة مباشرة بالركيزة العازلة ، والتصميم المرن لموقع دائرة مياه التبريد مصمم بمرونة لتحقيق التنوع وتأثير تبديد الحرارة العالي.

TWI invented a disruptive technology called CoreFlow™, which can process the material below the subsurface of the workpiece without melting the workpiece. CoreFlow ™ is a further development of friction stir welding (FSW) and friction stir channel (FSC), which makes it possible to integrate cooling circuit channels into two reduce dimensional or three reduce dimensional integral parts in a single processing step. These channels can be used for heat exchangers or other products. CoreFlow™ technology is an alternative and efficient manufacturing process for thermal management systems, such as cold plates for IGBTs, LEDs, and CPU/GPU or integrated liquid cooling enclosures for motors, batteries, power supplies, etc.

قد تكون هندسة المبرد بسيطة نسبيًا بسبب قيود عملية الإنتاج ، لكن التصنيع الإضافي (AM) للمواد المعدنية يوفر للمصنعين فرصة لتغيير تصميم وإنتاج المبرد بشكل أساسي. بشكل عام ، تكون المبادلات الحرارية والمشعات عبارة عن تصميمات خطية أو مستطيلة أو أنبوبية أو هيكلية ؛ لذلك ، يمكن أن يكون التثبيت في الأماكن الضيقة أمرًا صعبًا. يمكن لـ AM تصميم وتركيب المبادلات الحرارية في أماكن غير منتظمة ، والتي عادة ما تكون أصغر وأخف من المساحات التقليدية ، ولكن بنفس الأداء. يسمح AM أيضًا بتكوين أجزاء متعددة في قطعة واحدة ، مما يقلل من كمية اللحام المطلوب أو لا يتطلب اللحام على الإطلاق ، وبالتالي يقلل من احتمال تسرب سائل التبريد. صمم مهندسو PWR مبادلًا حراريًا بهيكل زعنفة ومجموعة أنابيب استنادًا إلى تقنية AM كمعيار لاختبار الحد الأدنى لسمك الجدار وإنهاء السطح وكفاءة نقل الحرارة ، وأخيراً تم دمجه في سرير مسحوق شعاع الليزر Eplus3D (PBF يقلل LB) الأفضل يتم تصنيع المبرد الألومنيوم على الجهاز EP لتقليل M250Pro.

أعلنت شركة ExOne ، الرائدة عالميًا في مجال تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد والنفث اللاصق ، عن اعتماد الطباعة ثلاثية الأبعاد من سبائك الألومنيوم اللاصقة النفاثة 6061 من قبل عميلها شركة Ford Motor Company. يمكن لعملية الطباعة والتلبيد النفاثة ثلاثية الأبعاد الحاصلة على براءة اختراع من ExOne39 ؛ توفير مكونات سبائك الألومنيوم المُصنَّعة بشكل إضافي بكثافة 99 بالمائة وخصائص المواد المماثلة للقالب لتقليل الألمنيوم المصبوب. يعد التصنيع الإضافي لسبائك الألومنيوم النفاث اللاصق طريقة تجارية قابلة للتطبيق ، وسرعة الإنتاج الضخم أسرع بكثير من سرعة الطباعة ثلاثية الأبعاد القائمة على الليزر ، مما يحسن القدرة التنافسية للتصنيع الإضافي لمشعات سبائك الألومنيوم.