Penukar panas pelat ada di banyak aplikasi industri dan terutama menggunakan pelat logam untuk mentransfer panas antara dua cairan.
Penggunaannya berkembang pesat karena mengungguli penukar panas tradisional (biasanya tabung melingkar yang berisi satu fluida yang melewati ruang berisi fluida lain) karena fluida yang didinginkan memiliki kontak luas permukaan yang lebih besar, yang mengoptimalkan perpindahan panas dan sangat meningkatkan laju perubahan suhu.
Alih-alih gulungan yang melewati ruang, dalam penukar panas pelat, ada dua ruang bolak-balik, biasanya dengan kedalaman tipis, dipisahkan oleh pelat logam bergelombang pada permukaan terbesarnya. Ruang tipis, karena ini memastikan bahwa sebagian besar volume cairan bersentuhan dengan pelat, membantu pertukaran panas.
Pelat penukar panas seperti itu secara tradisional telah dibuat menggunakan stamping atau pemesinan konvensional seperti deep drawing, tetapi baru-baru ini photochemical etching (PCE) telah terbukti menjadi teknik fabrikasi yang paling efisien dan hemat biaya yang tersedia untuk aplikasi yang ketat ini. Pemesinan Elektrokimia (ECM) adalah teknologi alternatif lain yang dapat memproduksi komponen yang sangat presisi dalam batch, tetapi proses ini membutuhkan investasi awal yang sangat tinggi, terbatas pada bahan konduktif, menghabiskan banyak energi, desain dan pembuatan alat sulit, dan benda kerja Korosi peralatan mesin dan perlengkapan selalu memusingkan.
Seringkali, kedua sisi pelat penukar panas berisi fitur yang sangat kompleks yang kadang-kadang di luar kemampuan stamping dan machining, namun mudah dicapai dengan menggunakan PCE. Selain itu, PCE dapat menghasilkan fitur di kedua sisi pelat secara bersamaan, menghemat waktu yang signifikan, dan proses dapat diterapkan pada berbagai logam yang berbeda, termasuk stainless steel, Inconel 617, aluminium, dan titanium.
Karena beberapa karakteristik yang melekat pada proses, PCE menawarkan alternatif yang menarik untuk stamping dan machining pada aplikasi lembaran logam. Menggunakan photoresist dan etsa untuk memproses area yang dipilih secara kimiawi secara tepat, proses ini menampilkan sifat material yang terjaga, bagian bebas duri dan tegangan dengan kontur yang bersih dan tidak ada zona yang terkena panas. Selain itu, media etsa fluida menciptakan struktur yang optimal untuk media pendingin fluida yang digunakan di pelat. Struktur ini tidak memiliki sudut dan tepi yang rentan terhadap korosi.
Dikombinasikan dengan fakta bahwa PCE menggunakan alat digital atau kaca yang mudah diulang dan berbiaya rendah, ini memberikan alternatif pembuatan yang hemat biaya, akurasi tinggi, dan cepat untuk teknik pemesinan dan pencetakan tradisional. Ini berarti penghematan biaya yang signifikan saat memproduksi alat prototipe, dan tidak seperti teknik pencetakan dan pemesinan, tidak ada keausan alat dan biaya yang terkait dengan pemotongan ulang baja.
Pemesinan dan pencetakan dapat menghasilkan hasil yang kurang sempurna pada logam di garis potong, sering kali merusak material yang sedang dikerjakan dan meninggalkan gerinda, zona yang terkena panas, dan lapisan cetak ulang. Selain itu, mereka berusaha untuk memenuhi resolusi detail yang diperlukan untuk bagian logam yang lebih kecil, lebih kompleks, dan lebih presisi seperti pelat penukar panas.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan proses adalah ketebalan material yang akan dikerjakan. Proses tradisional sering menemui kesulitan ketika diterapkan pada pemrosesan logam tipis, stamping dan stamping dalam banyak kasus tidak sesuai, sedangkan pemotongan laser dan air masing-masing menyebabkan tingkat deformasi termal dan fragmentasi material yang tidak proporsional dan tidak dapat diterima. Meskipun PCE dapat digunakan dalam berbagai ketebalan logam, atribut utamanya adalah dapat bekerja pada lembaran logam yang lebih tipis, seperti yang digunakan pada penukar panas pelat, tanpa mengorbankan kerataan, yang sangat penting untuk integritas majelis.penting.
Area utama di mana pelat digunakan adalah dalam aplikasi sel bahan bakar yang terbuat dari baja tahan karat, aluminium, nikel, titanium, tembaga, dan berbagai paduan khusus.
Pelat logam dalam sel bahan bakar telah ditemukan memiliki banyak keunggulan dibandingkan bahan lain.Pada saat yang sama, mereka sangat kuat, menawarkan konduktivitas yang sangat baik untuk pendinginan yang lebih baik, dapat dibuat sangat tipis menggunakan etsa, menghasilkan tumpukan yang lebih pendek, dan tidak memiliki penyelesaian permukaan terarah di dalam saluran.Pelat dapat dibentuk dan saluran dibuat pada saat yang sama, dan seperti yang disebutkan di atas, tidak ada tegangan termal yang dibuat pada logam, memastikan kerataan mutlak.
Proses PCE memastikan toleransi berulang pada semua dimensi papan kunci, termasuk kedalaman jalan napas dan geometri manifold, dan dapat memproduksi komponen dengan spesifikasi penurunan tekanan yang ketat.
Industri lain yang menggunakan lembaran yang tergores secara kimia termasuk industri motor linier, kedirgantaraan, petrokimia, dan kimia. Setelah fabrikasi, pelat ditumpuk dan difusi diikat atau dibrazing bersama untuk membuat inti penukar panas. Penukar panas yang telah selesai bisa sampai enam kali lebih kecil dari penukar panas "cangkang dan tabung" tradisional, memberikan keuntungan ruang dan berat yang sangat baik.
Penukar panas yang diproduksi menggunakan PCE juga sangat kuat dan efisien, mampu menahan tekanan 600 bar sambil beradaptasi dengan rentang suhu dari cryogenics hingga 900 derajat Celsius. Lebih dari dua aliran proses dapat digabungkan menjadi satu unit dan memenuhi persyaratan perpipaan dan katup sangat berkurang. Reaksi dan pencampuran juga dapat diintegrasikan ke dalam desain penukar panas pelat, menambahkan fungsionalitas secara hemat biaya dalam satu unit.
Persyaratan saat ini untuk pembuangan panas yang efisien dan menghemat ruang menghadirkan tantangan besar bagi banyak insinyur pengembangan. Miniaturisasi banyak komponen dalam teknologi kelistrikan dan sistem mikro menciptakan apa yang disebut titik panas termal, yang memerlukan pembuangan panas yang optimal untuk memastikan masa pakai yang lama.
Menggunakan PCE 2D dan 3D, saluran mikro dengan lebar dan kedalaman yang ditentukan dapat dibuat di penukar panas untuk pemilihan media pembuangan panas di area terkecil. Hampir tidak ada batasan untuk kemungkinan desain saluran.
Selain itu, karena proses etsa mengilhami inovasi desain dan kebebasan geometris, aliran turbulen sebagai kebalikan dari aliran laminar dapat dipromosikan melalui penggunaan tepi dan kedalaman saluran bergelombang. Aliran turbulen dalam media pendingin berarti bahwa cairan pendingin yang bersentuhan dengan sumber panas terus berubah, yang membuat pertukaran panas menjadi lebih efisien. Kerutan dan ketidakteraturan pada saluran mikro dalam penukar panas mudah dihasilkan oleh PCE, tetapi tidak mungkin atau mahal untuk diproduksi menggunakan proses manufaktur alternatif.
Spesialis PCE micrometal GmbH menggunakan alat optoelektronik dengan harga bersaing untuk menghasilkan benda kerja berkualitas tinggi dengan tingkat akurasi berulang yang tinggi.
Pelat microchannel individu dapat dilampirkan (misalnya, dengan pengelasan difusi) ke berbagai geometri 3D.micrometal menggunakan jaringan mitra berpengalaman yang memberi pelanggan opsi untuk membeli pelat microchannel individual atau blok penukar panas microchannel integral.
Suatu zat yang memiliki sifat logam dan terdiri dari dua atau lebih unsur kimia, paling sedikit salah satunya adalah logam.
Mengurangi kenaikan suhu fluida pada antarmuka alat/benda kerja selama pemesinan.Biasanya dalam bentuk cair, seperti campuran yang dapat larut atau bahan kimia (semi-sintetis, sintetik), tetapi juga dapat berupa udara bertekanan atau gas lainnya.Karena kemampuannya menyerap panas dalam jumlah besar, air banyak digunakan sebagai pendingin dan pembawa untuk berbagai senyawa pemotongan, dan rasio air terhadap senyawa bervariasi sesuai dengan tugas pemesinan.Lihat cairan pemotongan;cairan pemotongan semi-sintetik;cairan pemotongan minyak larut;cairan pemotongan sintetis.
1. Difusi suatu komponen dalam gas, cair, atau padat yang cenderung membuat komponen menjadi seragam.2.Sebuah atom atau molekul secara spontan bergerak ke lokasi baru di dalam materi.
Sebuah operasi di mana arus listrik mengalir antara benda kerja dan alat konduktif melalui elektrolit.Memulai reaksi kimia yang melarutkan logam dari benda kerja pada tingkat yang terkendali.Tidak seperti metode pemotongan konvensional, kekerasan benda kerja bukanlah faktor, membuat ECM cocok untuk material yang sulit dikerjakan dengan mesin.Dalam bentuk penggilingan elektrokimia, mengasah elektrokimia dan pembubutan elektrokimia.
Secara fungsional sama dengan motor putar pada peralatan mesin, motor linier dapat dianggap sebagai motor putar magnet permanen standar, dipotong secara aksial di tengah, kemudian dilucuti dan diletakkan rata. Keuntungan utama menggunakan motor linier untuk menggerakkan gerakan sumbu adalah menghilangkan inefisiensi dan perbedaan mekanis yang disebabkan oleh sistem perakitan sekrup bola yang digunakan di sebagian besar peralatan mesin CNC.
Komponen dengan jarak yang lebih lebar pada tekstur permukaan. Sertakan semua ketidakteraturan dengan jarak yang lebih lebar dari pengaturan cutoff instrumen. Lihat Alur;Berbohong;Kekasaran.
Dr. Michael J. Hicks adalah Direktur Pusat Riset Bisnis dan Ekonomi dan Profesor Ekonomi Terhormat George dan Francis Ball di Sekolah Bisnis Miller Ball State University.Hicks menerima gelar Ph.D.dan MA di bidang Ekonomi dari University of Tennessee dan BA di bidang Ekonomi dari Virginia Military Institute. Dia telah menulis dua buku dan lebih dari 60 publikasi ilmiah yang berfokus pada kebijakan publik negara bagian dan lokal, termasuk kebijakan pajak dan pengeluaran serta dampak Walmart terhadap ekonomi lokal.