Application de la nouvelle technologie de traitement de l'aluminium dans le domaine des radiateurs
L'alliage d'aluminium est l'un des métaux les plus utilisés dans la fabrication de radiateurs. L'alliage d'aluminium présente les caractéristiques d'une faible densité, d'une conductivité thermique élevée, d'une bonne ductilité et d'une résistance élevée. C'est un matériau clé pour la production de composants de dissipation thermique légers et performants. La technologie de traitement du radiateur en alliage d'aluminium comprend l'extrusion, l'emboutissage, le fraisage, la pelle à dents, le moulage sous pression, le soudage par friction, le brasage, etc.
Ces dernières années, de nouvelles technologies de traitement de l'aluminium sont apparues, qui ont démontré des avantages en termes de précision dimensionnelle, de qualité du produit, de hautes performances et de légèreté.
Le brasage à atmosphère contrôlable signifie que le processus de brasage est effectué dans un four et que le gaz dans le four n'est pas de l'air, mais de l'azote est ajouté pour maintenir l'uniformité de la température du produit dans un environnement d'azote sans oxygène. En juin 2021, Seco/Warwick et la célèbre société de radiateurs domestiques Suzhou Retech Cooling Technology Co., Ltd. son projet de plaque froide de batterie de véhicule électrique. Dans le même temps, Seco/Warwick servira également à la production des échangeurs de chaleur de la station de base 5G de Retech'.
Le brasage sous vide est une méthode d'assemblage qui fait à peine fondre le matériau de base. Parce que le four est dans un état de vide, la température dans le four peut être contrôlée et ajustée avec une grande précision. Il convient à l'assemblage de pièces de précision qui nécessitent une précision dimensionnelle stricte. Showa Denko utilise un procédé de brasage sous vide pour produire des radiateurs en aluminium pour les modules de puissance des véhicules électriques (PM). Le PM d'un véhicule électrique est un élément important qui contribue à améliorer les performances de l'ensemble du véhicule, à étendre l'autonomie de croisière du véhicule électrique et à améliorer l'efficacité énergétique. Étant donné que le PM doit être installé dans un espace limité dans la voiture, le radiateur PM doit avoir une structure compacte, un degré élevé de liberté dans les méthodes d'installation, ainsi qu'un rendement élevé et une dissipation thermique élevée. Le radiateur en aluminium PM fabriqué par Showa Denko par brasage sous vide est de petite taille. L'ailette en aluminium pour la dissipation thermique est directement connectée au substrat isolant, et la conception flexible de l'emplacement du circuit d'eau de refroidissement est conçue de manière flexible pour obtenir une polyvalence et un effet de dissipation thermique élevé.
TWI a inventé une technologie révolutionnaire appelée CoreFlow™, qui peut traiter le matériau sous la sous-surface de la pièce sans faire fondre la pièce. CoreFlow ™ est un développement ultérieur du soudage par friction-malaxage (FSW) et du canal de friction-malaxage (FSC), qui permet d'intégrer des canaux de circuit de refroidissement dans des pièces intégrales bidimensionnelles ou tridimensionnelles en une seule étape de traitement. Ces canaux peuvent être utilisés pour des échangeurs de chaleur ou d'autres produits. La technologie CoreFlow™ est un procédé de fabrication alternatif et efficace pour les systèmes de gestion thermique, tels que les plaques froides pour les IGBT, les LED et les CPU/GPU ou les boîtiers de refroidissement liquide intégrés pour les moteurs, les batteries, les alimentations, etc.
La géométrie du radiateur peut être relativement simple en raison des limites du processus de production, mais la fabrication additive (FA) de matériaux métalliques offre aux fabricants la possibilité de modifier fondamentalement la conception et la production du radiateur. Généralement, les échangeurs de chaleur et les radiateurs sont des conceptions linéaires, rectangulaires, tubulaires ou en coque ; par conséquent, l'installation dans des espaces confinés peut être difficile. AM peut concevoir et installer des échangeurs de chaleur dans des espaces irréguliers, qui sont généralement plus petits et plus légers que les espaces traditionnels, mais avec les mêmes performances. AM permet également de transformer plusieurs pièces en une seule pièce, ce qui réduit la quantité de soudure requise ou ne nécessite aucune soudure, réduisant ainsi la probabilité de fuite de liquide de refroidissement. Les ingénieurs de PWR ont conçu un échangeur de chaleur avec une structure à ailettes et un réseau de tubes basés sur la technologie AM comme référence pour tester l'épaisseur de paroi minimale, la finition de surface et l'efficacité de transfert de chaleur, et enfin fusionné dans un lit de poudre à faisceau laser Eplus3D (PBF-LB). -Le radiateur en aluminium à effet est fabriqué sur la machine EP-M250Pro.
ExOne, pionnier de la technologie d'impression 3D par jet d'adhésif et leader mondial, a annoncé que son impression 3D par jet d'adhésif en alliage d'aluminium 6061 avait été approuvée par son client Ford Motor Company. Le processus breveté d'impression 3D et de frittage par jet de liant ExOne's peut fournir rapidement et de manière reproductible des composants en alliage d'aluminium fabriqués de manière additive avec une densité de 99% et des propriétés matérielles comparables à l'aluminium moulé sous pression. La fabrication additive d'alliage d'aluminium pour jet adhésif est une méthode commerciale viable, et la vitesse de production en série est beaucoup plus rapide que celle de l'impression 3D au laser, ce qui améliorera la compétitivité de la fabrication additive de radiateurs en alliage d'aluminium.
