A lemezes hőcserélők számos ipari alkalmazásban léteznek, és elsősorban fémlemezeket használnak a hő átadására két folyadék között.
Használatuk rohamosan növekszik, mert felülmúlják a hagyományos hőcserélőkét (általában egy folyadékot tartalmazó tekercses cső, amely egy másik folyadékot tartalmazó kamrán halad át), mivel a hűtött folyadék nagyobb felületű érintkezés, ami optimalizálja a hőátadást és nagymértékben megnöveli a hőmérsékletváltozás sebességét.
A lemezes hőcserélőben a kamrákon áthaladó tekercsek helyett két váltakozó kamra található, általában vékony mélységben, amelyeket legnagyobb felületükön hullámos fémlemezek választanak el egymástól. A kamra vékony, mivel ez biztosítja, hogy a folyadéktérfogat nagy része érintkezzen a lemezzel, segítve a hőcserét.
Az ilyen hőcserélő lemezeket hagyományosan bélyegzéssel vagy hagyományos megmunkálással, például mélyhúzással állítják elő, de a közelmúltban a fotokémiai maratás (PCE) bizonyult a leghatékonyabb és legköltséghatékonyabb gyártási technikának ehhez a szigorú alkalmazáshoz. Az elektrokémiai megmunkálás (ECM) egy másik alternatív technológia, amellyel nagyon precíz alkatrészeket lehet tételekben gyártani, de ez a folyamat nagyon nagy energiafelhasználást igényel. a szerszámok gyártása nehézkes, és a munkadarab A szerszámgépek és szerelvények korróziója mindig is fejfájást okozott.
A lemezes hőcserélő mindkét oldala gyakran rendkívül összetett tulajdonságokat tartalmaz, amelyek néha meghaladják a sajtolás és megmunkálás képességeit, de PCE-vel könnyen elérhetők. Ezenkívül a PCE a lemez mindkét oldalán egyidejűleg tud jellemzőket létrehozni, jelentős időt takarítva meg, és a folyamat számos különböző fémre alkalmazható, beleértve a rozsdamentes acélt, az alumíniumot, a 61 titánt és az Inconel-t.
Az eljárás egyes jellemzői miatt a PCE vonzó alternatívát kínál a fémlemez-alkalmazások bélyegzésére és megmunkálására. A kiválasztott területek precíz kémiai feldolgozásához fotorezisztet és maratóanyagot használva az eljárás megőrizte az anyagtulajdonságokat, a sorja- és feszültségmentes részek tiszta kontúrral és hőhatástól mentes zónákkal rendelkeznek. Ezenkívül a sarokanyagban használt folyékony lemezszerkezet és a sarokmaratáshoz használt folyékony szerkezet nem hoz létre optimális sarokszerkezetet. korrózióra érzékeny.
Azzal a ténnyel kombinálva, hogy a PCE könnyen megismételhető és olcsó digitális vagy üvegszerszámokat használ, költséghatékony, nagy pontosságú és gyors gyártási alternatívát kínál a hagyományos megmunkálási technikákkal és bélyegzéssel szemben. Ez jelentős költségmegtakarítást jelent a prototípus szerszámok gyártása során, és a bélyegzési és megmunkálási technikákkal ellentétben az acél újravágásával nem jár szerszámkopás és költség.
A megmunkálás és a bélyegzés kevésbé tökéletes eredményt hozhat a fémen a vágási vonalnál, gyakran deformálja a megmunkált anyagot, és sorja, hőhatás által érintett zónák és újraöntött rétegek maradnak. Ezen túlmenően törekednek arra, hogy megfeleljenek a kisebb, összetettebb és precízebb fémalkatrészekhez, például hőcserélő lemezekhez szükséges részletfelbontásnak.
Egy másik szempont, amelyet figyelembe kell venni a folyamat kiválasztásánál a megmunkálandó anyag vastagsága. A hagyományos eljárások gyakran nehézségekbe ütköznek a vékony fémfeldolgozás során, a sajtolás és sajtolás sok esetben alkalmatlan, míg a lézeres és vízes vágás aránytalan és elfogadhatatlan mértékű termikus deformációhoz és anyagtöredezettséghez vezet. Míg a PCE többféle hőlemezzel is használható, a vékony fémlemezek vastagsága nélkül is kulcsfontosságú lehet a fémcsere jellemzőinél. veszélyezteti a laposságot, ami kritikus az összeállítás integritása szempontjából.fontos.
A lemezek használatának kulcsfontosságú területe a rozsdamentes acélból, alumíniumból, nikkelből, titánból, rézből és számos speciális ötvözetből készült üzemanyagcellás alkalmazások.
Az üzemanyagcellákban lévő fémlemezek számos előnnyel bírnak más anyagokkal szemben. Ugyanakkor nagyon erősek, kiváló vezetőképességgel rendelkeznek a jobb hűtés érdekében, maratással rendkívül vékonyra készíthetők, ami rövidebb kötegeket eredményez, és a csatornán belül nincs irányított felületkezelésük. A lemezek egyidejűleg alakíthatók és csatornák alakíthatók ki, és ahogy fentebb említettük, a fémben nem keletkezik abszolút síkosság, így nem keletkezik hőfeszültség.
A PCE-eljárás megismételhető tűréshatárokat biztosít a billentyűzet minden dimenziójában, beleértve a légutak mélységét és az elosztó-geometriát, és szűk nyomásesési előírásoknak megfelelő alkatrészeket tud gyártani.
Más iparágak, amelyek vegyileg maratott lemezeket használnak, többek között a lineáris motorok, a repülőgépipar, a petrolkémiai és a vegyipar. A gyártás után a lemezeket egymásra rakják, majd diffúziós ragasztással vagy keményforrasztással alkotják meg a hőcserélő magját. A kész hőcserélők akár hatszor kisebbek is lehetnek, mint a hagyományos „héj és cső” hőcserélők, így kiváló hely- és súlyelőnyt biztosítanak.
A PCE-vel gyártott hőcserélők emellett nagyon robusztusak és hatékonyak, képesek ellenállni a 600 bar nyomásnak, miközben alkalmazkodnak a kriogenitástól a 900 Celsius-fokig terjedő hőmérsékleti tartományhoz. Lehetőség van kettőnél több folyamatáramot egy egységbe kombinálni, így a csővezetékekkel és a szelepekkel szemben támasztott követelmények nagymértékben lecsökkennek.
A hatékony és helytakarékos hőelvezetésre vonatkozó mai követelmények óriási kihívások elé állítják a fejlesztőmérnököket. Az elektromos és mikrorendszer-technológiában számos alkatrész miniatürizálása úgynevezett termikus forró pontokat hoz létre, amelyek optimális hőelvezetést igényelnek a hosszú élettartam érdekében.
A 2D és 3D PCE használatával meghatározott szélességű és mélységű mikrocsatornák készíthetők hőcserélőkben a hőleadó közeg kiválasztásához a legkisebb területen. A lehetséges csatornakialakításoknak szinte nincs határa.
Ezenkívül, mivel a maratási folyamat inspirálja a tervezési innovációt és a geometriai szabadságot, a turbulens áramlás a lamináris áramlással szemben a hullámos csatorna szélek és a mélységek felhasználásával előmozdítható. A hűvös közegben lévő kóboroló áramlás azt jelenti, hogy a hőforrással való érintkezésben lévő hűtőfolyadék folyamatosan változik, ami a hőcserélést hatékonyabbá teszi. Az alternatív gyártási folyamatok alkalmazásával történő előállításához.
A PCE specialista micrometal GmbH versenyképes árú optoelektronikai szerszámokat használ, hogy kiváló minőségű munkadarabokat állítson elő nagy fokú ismétlési pontossággal.
Különböző 3D geometriákhoz egyedi mikrocsatornás lemezek rögzíthetők (pl. diffúziós hegesztéssel). A micrometal egy tapasztalt partnerhálózatot használ, amely lehetőséget ad az ügyfeleknek egyedi mikrocsatornás lemezek vagy integrált mikrocsatornás hőcserélő blokkok vásárlására.
Fémes tulajdonságokkal rendelkező anyag, amely két vagy több kémiai elemből áll, amelyek közül legalább az egyik fém.
Csökkentse a folyadékhőmérséklet-növekedést a szerszám/munkadarab felületén a megmunkálás során.Általában folyékony formában, például oldható vagy kémiai keverékekben (félszintetikus, szintetikus), de lehet nyomás alatt lévő levegő vagy más gáz is. Nagy mennyiségű hő elnyelésére való képessége miatt a vizet széles körben használják hűtőfolyadékként és hordozóként különböző forgácsolóanyagokhoz, valamint a forgácsolóanyagok arányának változásához.félszintetikus vágófolyadék;oldható olajos vágófolyadék;szintetikus vágófolyadék.
1. Egy komponens diffúziója gázban, folyadékban vagy szilárd anyagban, amely hajlamos az összetevőket egységesíteni.2.Egy atom vagy molekula spontán módon új helyre kerül az anyagon belül.
Olyan művelet, amelyben a munkadarab és a vezetőképes szerszám között elektromos áram folyik egy elektroliton keresztül.Kémiai reakciót indít el, amely szabályozott sebességgel oldja ki a fémet a munkadarabból.A hagyományos forgácsolási módszerekkel ellentétben a munkadarab keménysége nem számít, így az ECM alkalmas nehezen megmunkálható anyagokhoz.Elektrokémiai köszörülés, elektrokémiai hónolás és elektrokémiai esztergálás formájában.
Funkcionálisan megegyezik egy szerszámgépben lévő forgómotorral, a lineáris motor egy szabványos állandó mágneses forgómotornak tekinthető, amelyet axiálisan középen vágnak, majd csupaszítják és laposra fektetik. A lineáris motorok tengelymozgások meghajtására való használatának fő előnye, hogy kiküszöböli a legtöbb CNC szerszámgépben használt golyóscsavar-összeszerelő rendszerek által okozott hatástalanságokat és mechanikai különbségeket.
Szélesebb távolságban elhelyezkedő alkatrészek a felületi textúrában. Tartalmazzon minden szabálytalanságot a műszer vágási beállításánál szélesebb távolságra. Lásd: Folyamat;Fekvő;Érdesség.
Dr. Michael J. Hicks az Üzleti és Gazdaságkutatási Központ igazgatója, valamint George és Francis Ball közgazdász professzora a Ball State University Miller School of Businessében.Közgazdász MA fokozatot a Tennessee Egyetemen, közgazdász BA fokozatot a Virginia Katonai Intézetben. Két könyvet és több mint 60 tudományos publikációt írt, amelyek az állami és helyi közpolitikára összpontosítanak, beleértve az adó- és kiadáspolitikát, valamint a Walmart helyi gazdaságokra gyakorolt ​​hatását.