رادیاتور اکسترود آلومینیوم

رادیاتور اکسترود آلومینیومی یک اجزای تخریب گرما منفعل است که از فناوری اکستروژن آلومینیومی با دمای بالا و فشار بالا برای مجبور کردن 6063/6061 آلیاژ آلومینیومی (حاوی 0.2-0.6٪ سیلیکون و 0.45-0.9٪ منیزیم) از طریق قالب های سفارشی استفاده می کند و آنها را به باله های موازی با تراکم بالا ، کانال های جریان پیچیده یا ساختارهای نامنظم در یک بار تشکیل می دهد. مزایای اصلی آن در کارایی هدایت حرارتی بالا (180-220 W / m · K) ، دقت قالب گیری بالا (تحمل ± 0.1 میلی متر) و وزن سبک (تراکم 2.7 گرم / سانتی متر ³ تنها یک سوم مس است) است. در ترکیب با فناوری درمان سطح آنودیز، می تواند عملکرد جامع مقاومت در برابر خوردگی، پردازش آسان و تراکم بالای تجزیه گرما را بدست آورد و به طور گسترده ای در زمینه هایی مانند قدرت الکترونیکی، وسایل نقلیه انرژی جدید و تجهیزات صنعتی استفاده می شود.

2- ویژگی های اصلی

1. هدایت حرارتی کارآمد و بهینه سازی ساختاری

هدایت حرارتی:

داده ها: هدایت حرارتی آلیاژ آلومینیوم 6063 201 W / m · K (25 ℃) است که 109٪ بالاتر از آلومینیوم ریخته گری ADC12 (96 W / m · K) است. ضریب انتشار حرارتی 66.8 میلی متر مربع در ثانیه است (ADC12 32.4 میلی متر مربع در ثانیه است) و سرعت انتقال گرما دو برابر می شود.

اصل: فرآیند اکستروژن از بین می برد حفره ریخته گری، تصفیه اندازه دانه به ASTM درجه 5 (اندازه دانه ≤ 50 μm) ، کاهش پراکندگی فونون توسط 30٪ و کاهش مقاومت حرارتی توسط 25٪.

نوآوری ساختاری:

طراحی باله: باله های شکل موج (ارتفاع اوج 15 میلی متر، فاصله موج 3 میلی متر) از طریق قالب های دوگانه داخل و دوگانه خارج می شود که منطقه تحریف گرما را 40٪ در مقایسه با باله های مستقیم افزایش می دهد و مقاومت جریان هوا را 20٪ کاهش می دهد (کاهش فشار از 12Pa به 9.6Pa با همان سرعت باد).

بهینه سازی کانال: صفحه خنک کننده آب کانال های مارپیچ میکروکانال را اتخاذ می کند (عرض کانال 0.8 میلی متر، عمق 1.2 میلی متر، زاویه مارپیچ 15 درجه). وقتی جریان مایع خنک کننده 1.2 متر در ثانیه باشد، ضریب انتقال حرارت متحرک به 12000 وات در متر مربع · K می رسد که 60٪ بالاتر از کانال های مستقیم سنتی است.

2. خواص سبک وزن و مکانیکی

مزیت تراکم:

داده ها: تراکم 2.7g / cm³، 69.7٪ سبک تر از گرمایش مس (8.9g / cm³) ، مناسب برای دستگاه های همراه حساس به وزن مانند هواپیماهای بدون سرنشین و منبع های برق قابل حمل است.

مورد: رادیاتور موتور بدون سرنشین DJI Mavic 3 از قطعات اکسترود شده آلیاژ آلومینیومی 6061-T6 ساخته شده است که تنها 120 گرم وزن دارد که 350 گرم سبک تر از محلول مس است و دامنه را 12٪ افزایش می دهد.

قدرت مکانیکی:

داده ها: قدرت بازده ≥ 240MPa (دولت T6) ، طول ≥ 8٪، مقاومت در برابر ضربه (Charpy V-notch) 25J / cm ²، آزمایش ضربه سرد و گرم (1000 چرخه) را در -40 ℃ تا 120 ℃ بدون ترک ها گذراند.

کاربرد: صفحه خنک کننده مایع بسته باتری خودرو جدید نیاز به مقاومت در برابر شتاب لرزش 15 گرم (برای 10 ساعت) دارد و قطعات اکسترود شده آلیاژ آلومینیومی آزمایش لرزش ISO 16750-3 را با عمر خستگی بیش از 100000 بار عبور کرده اند.

3. مقاومت در برابر خوردگی و درمان سطحی

حفاظت از آنودیز:

داده ها: ضخامت فیلم اکسید ≥ 15 μm است (درجه نظامی می تواند به 25 μm برسد) ، سختی HV 300-400 (سختی ویکرز) است و آزمایش اسپری نمک (ASTM B117) برای 1000 ساعت بدون خوردگی عبور کرده است (نقاشی اسپری معمولی تنها 300 ساعت طول می کشد).

مزایای: مسافرت فیلم اکسید کمتر از 5٪ است و مقاومت در برابر اسپری نمک خنثی پس از درمان مهر و موم 20 برابر بهبود می یابد. این برای محیط های خوردگی مانند سیستم عامل های دریایی و کارگاه های شیمیایی مناسب است.

مهارت هدایت:

داده ها: مقاومت لایه اکسید عایق ≥ 10 ¹ ⁴ Ω · سانتی متر، ولتاژ خرابی ≥ 500V، خطر کوتاه مدار ناشی از هدایت آلیاژ آلومینیوم را حل می کند و برای ماژول تجزیه گرما کابینت الکتریکی با ولتاژ بالا (ولتاژ 690V AC) مناسب است.

4. اثربخشی هزینه و ظرفیت تولید انبوه

هزینه تولید:

داده ها: نرخ بازده فناوری اکستروژن ≥ 95٪ است و هزینه هر قطعه در مقایسه با ماشینکاری CNC 70٪ و 40٪ در مقایسه با فناوری ریخته گری کاهش می یابد (با استفاده از رادیاتور 1 کیلوگرم به عنوان مثال، هزینه اکستروژن 8.5 است، CNC 28 است و ریخته گری 14 دلار است).

کارایی: ظرفیت تولید یک اکسترودر تک می تواند به 3 تن در روز (8 ساعت) برسد و عمر قالب بیش از 50000 بار است که برای سفارشات دسته ای با تولید سالانه بیش از 100000 قطعه مناسب است.

انعطاف پذیری سفارشی سازی:

داده ها: چرخه توسعه قالب 15-20 روز است (ریخته گری 30-45 روز طول می کشد) ، پشتیبانی از پیچیدگی مقطع متقاطع ≤ 8 (ضریب پیچیدگی = محیط ² / منطقه) ، و می تواند الزامات سفارشی مانند ضخامت گرادیانت پیچ (0.5-2mm) و حفره های نامنظم (مانند ساختارهای شش ضلعی زنبور) را برآورده کند.

3, سناریوهای کاربردی معمولی و راه حل ها

1. مدیریت حرارتی وسایل نقلیه انرژی جدید

صفحه خنک کننده مایع باتری:

ساختار: دو لایه میکروکانال اکسترود شده صفحه خنک کننده آب (فاصله کانال 2 میلی متر، عمق 1.5 میلی متر) ، سوراخ نصب دریچه ضد انفجار یکپارچه و شکاف ثابت کردن ماژول باتری.

عملکرد: هنگامی که جریان مایع خنک کننده 8 لیتر / دقیقه است، تفاوت دمای بسته باتری ≤ 2 ℃ است و مقاومت حرارتی 0.025 ℃ / W است، که نیازهای شارژ سریع و خنک کننده 200 کیلووات باتری Ningde Times NCM811 را برآورده می کند.

کنترل کننده حرارت موتور:

ساختار: گرمایش کامپوزیت مس آلومینیومی (لایه مس سوبسترات 1.5 میلی متر + لایه آلومینیومی 8 میلی متر) ، رابط حرارتی فرآیند سینتر نقره نانو را اتخاذ می کند (مقاومت حرارتی تماس 0.005 ㎡· K/W).

مورد: کنترل کننده موتور درایو BYD Han EV، دمای اتصال IGBT ≤ 150 ℃ در اوج قدرت 200 کیلووات، در مقایسه با محلول آلومینیوم خالص 15 ℃ کاهش یافته است.

2. مرکز ارتباطات و داده های 5G

واحد RF ایستگاه پایه:

ساختار: سینک گرما به شکل سوزن (قطر سوزن 1 میلی متر، ارتفاع 25 میلی متر، فاصله 2.5 میلی متر) ، با محافظت الکترومغناطیسی نیکل شده روی سطح.

عملکرد: مقاومت حرارتی 0.12 ℃ / W در سرعت باد 3m / s، سازگار با Huawei AAU 5639 (مصرف انرژی 1200W) ، کاهش حجم 40٪ در مقایسه با راه حل های سنتی تجزیه گرما.

سرور خنک کننده GPU:

ساختار: صفحه برابر سازی دمای VC + ماژول تجزیه گرما کامپوزیت باله اکسترود شده (ضخامت VC 1.2mm ، ارتفاع باله 30mm) ، با لایه جذب گرما مواد تغییر فاز داخلی (PCM).

مورد: سرور Inspur NF5488A5 مجهز به 8 GPU NVIDIA A100 است. هنگام اجرا در بار کامل، دمای هسته ≤ 80 ℃ است و نسبت کارایی انرژی 18٪ بهبود می یابد.

3. منبع برق صنعتی و انرژی جدید

اینورتر فوتوولتائیک:

ساختار: سینک گرمای باله های موج آمیز (ارتفاع موج 12 میلی متر، فاصله موج 4 میلی متر) ، با شیر های راهنمای 0.1 میلی متر حکاکی شده در سطح باله ها.

عملکرد: در شرایط حمل و نقل طبیعی، مقاومت حرارتی 0.3 ℃ / W است که برای اینورتر SG320HX منبع تغذیه آفتاب (قدرت 320kW) مناسب است و محدوده نوسانات دمای اتصال IGBT ≤ 5 ℃ است.

سیستم ذخیره سازی انرژی:

ساختار: صفحه خنک کننده آب پنجره قابل تاشو (منطقه 2.1 باز شده) ㎡, حجم تاشوده 0.03 متر ³) ، سنسور جریان داخلی و دریچه تعادل فشار.

مورد: سیستم ذخیره سازی انرژی Tesla Megapack، قدرت تجزیه گرما کابینت واحد 1.2MW، نوسانات دمای مایع خنک کننده ≤ 1 ℃، هزینه تعمیر و نگهداری در طول چرخه زندگی 60٪ کاهش یافته است.