Els intercanviadors de calor de plaques existeixen en moltes aplicacions industrials i utilitzen principalment plaques metàl·liques per transferir calor entre dos fluids.
El seu ús està creixent ràpidament perquè superen els intercanviadors de calor tradicionals (normalment un tub enrotllat que conté un fluid que passa per una cambra que conté un altre fluid) perquè el fluid que es refreda té una superfície de contacte més gran, la qual cosa optimitza la transferència de calor i augmenta considerablement la velocitat de canvi de temperatura.
En lloc de bobines que travessen les cambres, en un intercanviador de calor de plaques, hi ha dues cambres alternes, generalment de poca profunditat, separades per plaques metàl·liques ondulades a les seves superfícies més grans. La cambra és prima, ja que això garanteix que la major part del volum de líquid estigui en contacte amb la placa, ajudant a l'intercanvi de calor.
Aquestes plaques d'intercanvi de calor s'han fabricat tradicionalment mitjançant estampació o mecanitzat convencional, com ara l'embotit profund, però recentment el gravat fotoquímic (PCE) ha demostrat ser la tècnica de fabricació més eficient i rendible disponible per a aquesta aplicació rigorosa. El mecanitzat electroquímic (ECM) és una altra tecnologia alternativa que pot fabricar peces molt precises en lots, però aquest procés requereix un nivell molt alt de disseny inicial i una eina conductora, és una eina de fabricació molt limitada i una inversió inicial molt limitada. i la peça La corrosió de les màquines-eina i els accessoris sempre ha estat un maldecap.
Sovint, ambdues cares d'un intercanviador de calor de plaques contenen característiques extremadament complexes que de vegades estan més enllà de les capacitats d'estampació i mecanitzat, però s'aconsegueixen fàcilment mitjançant PCE. A més, PCE pot generar característiques en ambdós costats de la placa simultàniament, estalviant temps significatiu, i el procés es pot aplicar a una varietat de metalls diferents, inclòs acer inoxidable, Inconel 617, alumini i alumini.
A causa d'algunes característiques inherents al procés, PCE ofereix una alternativa atractiva per a l'estampació i el mecanitzat en aplicacions de xapa metàl·lica. Utilitzant fotoresist i gravat per processar químicament amb precisió les àrees seleccionades, el procés presenta propietats del material preservades, peces lliures de rebaves i tensió amb contorns nets i sense zones afectades per la calor. a la corrosió.
Combinat amb el fet que PCE utilitza eines digitals o de vidre fàcilment repetibles i de baix cost, ofereix una alternativa de fabricació rendible, d'alta precisió i ràpida a les tècniques tradicionals de mecanitzat i estampació. Això significa un estalvi significatiu de costos en produir eines de prototip i, a diferència de les tècniques d'estampació i mecanitzat, no hi ha cap desgast ni cost d'eina associat amb el retall de l'acer.
El mecanitzat i l'estampació poden produir resultats menys que perfectes en metall a la línia de tall, sovint deformant el material que s'està mecanitzant i deixant rebaves, zones afectades per la calor i capes de refundición. A més, s'esforcen per complir la resolució de detall necessària per a peces metàl·liques més petites, complexes i precises, com ara plaques d'intercanvi de calor.
Un altre factor a tenir en compte en la selecció del procés és el gruix del material a mecanitzar. Els processos tradicionals sovint troben dificultats quan s'apliquen al processament de metalls prims, l'estampació i l'estampació són en molts casos inadequats, mentre que el tall per làser i l'aigua provoquen nivells desproporcionats i inacceptables de deformació tèrmica i fragmentació del material, respectivament. s, com els utilitzats en intercanviadors de calor de plaques, sense comprometre la planitud, que és fonamental per a la integritat del conjunt.important.
Una àrea clau on s'utilitzen plaques és en aplicacions de piles de combustible d'acer inoxidable, alumini, níquel, titani, coure i una gamma d'aliatges especials.
S'ha trobat que les plaques metàl·liques de les piles de combustible tenen molts avantatges respecte a altres materials. Al mateix temps, són molt fortes, ofereixen una excel·lent conductivitat elèctrica per a un millor refredament, es poden fabricar extremadament primes mitjançant l'aiguafort, donant lloc a piles més curtes i no tenen un acabat superficial direccional dins del canal.
El procés PCE garanteix toleràncies repetibles a totes les dimensions del tauler, inclosa la profunditat de les vies respiratòries i la geometria del col·lector, i pot fabricar peces amb especificacions de caiguda de pressió ajustades.
Altres indústries que utilitzen làmines gravades químicament inclouen motors lineals, indústries aeroespacial, petroquímica i química. Després de la fabricació, les plaques s'apilen i s'uneixen per difusió o es solden per formar el nucli de l'intercanviador de calor. Els intercanviadors de calor acabats poden ser fins a sis vegades més petits que els intercanviadors de calor tradicionals de "carcassa i tub", proporcionant excel·lents avantatges d'espai i pes.
Els intercanviadors de calor produïts amb PCE també són molt robusts i eficients, capaços de suportar una pressió de 600 bar mentre s'adapten a un rang de temperatura des de la criogènia fins als 900 graus centígrads. És possible combinar més de dos corrents de procés en una unitat i complir els requisits de canonades i vàlvules es redueixen molt.
Els requisits actuals per a una dissipació de calor eficient i d'estalvi d'espai presenten enormes reptes per a molts enginyers de desenvolupament. La miniaturització de molts components en tecnologia elèctrica i de microsistemes crea els anomenats punts calents tèrmics, que requereixen una dissipació de calor òptima per garantir una llarga vida útil.
Utilitzant PCE 2D i 3D, es poden fabricar microcanals amb amplades i profunditats definides en intercanviadors de calor per a la selecció de mitjans de dissipació de calor a l'àrea més petita. Gairebé no hi ha límit als dissenys de canals possibles.
A més, com que el procés de gravat inspira la innovació del disseny i la llibertat geomètrica, es pot promoure el flux turbulent en lloc del flux laminar mitjançant l'ús de vores i profunditats de canal ondulat. El flux turbulent en el medi de refrigeració significa que el refrigerant en contacte amb la font de calor canvia constantment, cosa que fa que l'intercanvi de calor sigui més eficient. utilitzant processos de fabricació alternatius.
L'especialista PCE micrometal GmbH utilitza eines optoelectròniques a preus competitius per produir peces d'alta qualitat amb un alt grau de precisió repetible.
Es poden connectar plaques de microcanal individuals (p. ex., mitjançant soldadura per difusió) a diverses geometries 3D. El micrometal utilitza una xarxa de socis experimentats que ofereix als clients l'opció d'adquirir plaques de microcanal individuals o blocs d'intercanviador de calor de microcanal integral.
Substància que té propietats metàl·liques i que consta de dos o més elements químics, almenys un dels quals és un metall.
Redueix l'augment de la temperatura del fluid a la interfície eina/peça durant el mecanitzat. Generalment en forma líquida, com ara mescles solubles o químiques (semisintètics, sintètiques), però també pot ser aire a pressió o altres gasos. A causa de la seva capacitat d'absorbir grans quantitats de calor, l'aigua s'utilitza àmpliament com a refrigerant i transportador per a diversos compostos de tall, i la proporció varia entre l'aigua de tall i el compost.fluid de tall semisintètic;fluid de tall d'oli soluble;fluid de tall sintètic.
1. La distribució d'un component en un gas, líquid o sòlid que tendeix a fer uniforme la composició en totes les parts.2.Un àtom o molècula es mou espontàniament a una nova ubicació dins del material.
Operació en què el corrent elèctric flueix entre una peça de treball i una eina conductora a través d'un electròlit. Inicia una reacció química que dissol el metall de la peça a una velocitat controlada. A diferència dels mètodes de tall convencionals, la duresa de la peça no és un factor, el que fa que l'ECM sigui adequat per a materials difícils de mecanitzar. En forma de rectificat electroquímic, rectificat electroquímic i tornejat electroquímic.
Funcionalment igual que un motor rotatiu en una màquina-eina, un motor lineal es pot pensar com un motor rotatiu d'imant permanent estàndard, tallat axialment al centre, després desmuntat i col·locat pla. El principal avantatge d'utilitzar motors lineals per impulsar el moviment de l'eix és que elimina les ineficiències i diferències mecàniques causades pels sistemes de muntatge de cargols de boles utilitzats en la majoria de màquines eina CNC.
Components més amples a la textura de la superfície. Incloeu totes les irregularitats més amples que la configuració de tall de l'instrument. Vegeu Flux;Mentida;Rugositat.
El Dr. Michael J. Hicks és director del Centre d'Investigació Empresarial i Econòmica i el professor distingit d'economia George i Francis Ball a la Miller School of Business de la Ball State University. Hicks va rebre el seu doctorat.i Màster en Economia per la Universitat de Tennessee i llicenciat en Economia per l'Institut Militar de Virgínia. Ha estat autor de dos llibres i més de 60 publicacions acadèmiques centrades en les polítiques públiques estatals i locals, incloses les polítiques fiscals i de despesa i l'impacte de Walmart en les economies locals.