판형 열교환기는 많은 산업 분야에 존재하며 주로 금속판을 사용하여 두 유체 사이에서 열을 전달합니다.
냉각되는 유체가 열 전달을 최적화하고 온도 변화율을 크게 증가시키는 표면적 접촉이 더 크기 때문에 전통적인 열 교환기(일반적으로 다른 유체를 포함하는 챔버를 통과하는 하나의 유체를 포함하는 코일 튜브)보다 성능이 뛰어나기 때문에 사용이 빠르게 증가하고 있습니다.
코일이 챔버를 통과하는 대신 판형 열교환기에는 가장 큰 표면에서 주름진 금속판으로 분리된 일반적으로 두께가 얇은 두 개의 교차 챔버가 있습니다. 챔버는 얇습니다. 이렇게 하면 대부분의 액체 부피가 플레이트와 접촉하여 열 교환을 돕습니다.
이러한 열 교환 플레이트는 전통적으로 스탬핑 또는 딥 드로잉과 같은 기존 기계 가공을 사용하여 제작되었지만 최근에는 광화학 에칭(PCE)이 이 엄격한 적용에 사용할 수 있는 가장 효율적이고 비용 효율적인 제조 기술임이 입증되었습니다. 전기 화학 가공(ECM)은 매우 정밀한 부품을 배치로 제조할 수 있는 또 다른 대체 기술이지만 이 공정은 매우 높은 수준의 초기 투자가 필요하고 전도성 재료로 제한되며 많은 에너지를 소비하고 도구의 설계 및 제조가 어렵고 공작물 공작 기계의 부식 비품은 항상 골칫거리였습니다.
종종 판형 열교환기의 양면에는 스탬핑 및 가공 능력을 넘어서는 매우 복잡한 기능이 포함되어 있지만 PCE를 사용하여 쉽게 달성할 수 있습니다. 또한 PCE는 판의 양면에 동시에 기능을 생성하여 상당한 시간을 절약할 수 있으며 프로세스를 스테인리스 스틸, 인코넬 617, 알루미늄 및 티타늄을 비롯한 다양한 금속에 적용할 수 있습니다.
프로세스의 일부 고유한 특성으로 인해 PCE는 판금 응용 분야에서 스탬핑 및 기계 가공을 위한 매력적인 대안을 제공합니다. 포토레지스트와 식각액을 사용하여 선택한 영역을 정밀하게 화학적으로 처리하는 이 프로세스는 재료 특성을 보존하고, 윤곽이 깨끗하고 열 영향을 받지 않는 버 및 응력이 없는 부품을 특징으로 합니다. 또한 유체 에칭 매체는 플레이트에 사용되는 유체 냉각 매체를 위한 최적의 구조를 만듭니다. 이러한 구조에는 부식되기 쉬운 모서리와 가장자리가 없습니다.
PCE는 쉽게 반복 가능하고 저렴한 디지털 또는 유리 도구를 사용한다는 사실과 결합하여 기존의 가공 기술 및 스탬핑에 대한 비용 효율적이고 정확하며 빠른 제조 대안을 제공합니다. 이는 프로토타입 도구를 생산할 때 상당한 비용 절감을 의미하며 스탬핑 및 가공 기술과 달리 강철 재절단과 관련된 도구 마모 및 비용이 없습니다.
기계 가공 및 스탬핑은 절단 라인에서 금속에 대해 완벽하지 않은 결과를 생성할 수 있으며, 종종 가공 중인 재료를 변형하고 버, 열 영향 영역 및 재주조 층을 남깁니다. 또한 그들은 열 교환 플레이트와 같은 더 작고 더 복잡하며 더 정밀한 금속 부품에 필요한 세부 해상도를 충족하기 위해 노력합니다.
공정 선택에서 고려해야 할 또 다른 요소는 가공할 재료의 두께입니다. 전통적인 공정은 얇은 금속 가공에 적용할 때 종종 어려움에 직면하며, 스탬핑과 스탬핑은 많은 경우에 적합하지 않은 반면, 레이저 및 물 절단은 각각 불균형하고 허용할 수 없는 수준의 열 변형 및 재료 조각화로 이어집니다. PCE는 다양한 금속 두께에 사용할 수 있지만 중요한 속성은 판형 열교환기에 사용되는 것과 같은 더 얇은 금속 시트에서 작동할 수 있다는 것입니다. 어셈블리의 무결성에.중요한.
플레이트가 사용되는 주요 영역은 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티타늄, 구리 및 다양한 특수 합금으로 만들어진 연료 전지 응용 분야입니다.
연료 전지의 금속판은 다른 재료에 비해 많은 장점이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 동시에 매우 강하고 더 나은 냉각을 위해 우수한 전기 전도성을 제공하며 에칭을 사용하여 매우 얇게 제작할 수 있어 스택이 더 짧아지고 채널 내에서 방향성 표면 마감이 없습니다. 플레이트를 형성하고 동시에 채널을 생성할 수 있으며 위에서 언급한 바와 같이 금속에 열 응력이 생성되지 않아 절대적인 평탄도가 보장됩니다.
PCE 프로세스는 기도 깊이 및 매니폴드 형상을 포함하여 모든 키 보드 치수에서 반복 가능한 공차를 보장하고 엄격한 압력 강하 사양으로 부품을 제조할 수 있습니다.
화학적으로 에칭된 시트를 사용하는 다른 산업에는 리니어 모터, 항공 우주, 석유 화학 및 화학 산업이 포함됩니다. 제작 후 플레이트는 적층되고 확산 접합되거나 함께 브레이징되어 열 교환기의 핵심이 됩니다.완성된 열 교환기는 기존의 "쉘 앤 튜브" 열 교환기보다 최대 6배 작을 수 있어 뛰어난 공간 및 중량 이점을 제공합니다.
PCE를 사용하여 생산된 열교환기는 또한 매우 견고하고 효율적이며 극저온에서 섭씨 900도까지의 온도 범위에 적응하면서 600bar의 압력을 견딜 수 있습니다. 2개 이상의 공정 스트림을 하나의 장치로 결합할 수 있으며 배관 및 밸브에 대한 요구 사항을 크게 줄일 수 있습니다. 반응 및 혼합도 판형 열교환기 설계에 통합할 수 있어 비용 효율적으로 단일 장치에 기능을 추가할 수 있습니다.
효율적이고 공간을 절약하는 방열에 대한 오늘날의 요구 사항은 많은 개발 엔지니어에게 엄청난 과제를 안겨줍니다. 전기 및 마이크로 시스템 기술의 많은 구성 요소가 소형화되면서 이른바 열 핫스팟이 생성되며, 이는 긴 서비스 수명을 보장하기 위해 최적의 방열이 필요합니다.
2D 및 3D PCE를 사용하여 정의된 폭과 깊이를 가진 마이크로 채널을 열 교환기에서 제작하여 가장 작은 영역에서 방열 매체를 선택할 수 있습니다. 가능한 채널 디자인에는 거의 제한이 없습니다.
또한 에칭 공정은 설계 혁신과 기하학적 자유를 불러일으키기 때문에 물결 모양의 채널 가장자리와 깊이를 사용하여 층류와 반대되는 난류를 촉진할 수 있습니다. 냉각 매체의 난류는 열원과 접촉하는 냉각수가 지속적으로 변화하여 열 교환을 보다 효율적으로 만든다는 것을 의미합니다. 열 교환기의 마이크로 채널에서 이러한 주름과 불규칙성은 PCE로 쉽게 생성되지만 대체 제조 공정을 사용하여 생성하는 것이 불가능하거나 비용이 많이 듭니다.
PCE 전문 micrometal GmbH는 경쟁력 있는 가격의 광전자 도구를 사용하여 높은 수준의 반복 정확도로 고품질 공작물을 생산합니다.
개별 마이크로채널 플레이트는 다양한 3D 형상에 부착(예: 확산 용접)할 수 있습니다.마이크로메탈은 숙련된 파트너 네트워크를 사용하여 고객에게 개별 마이크로채널 플레이트 또는 일체형 마이크로채널 열교환기 블록을 구매할 수 있는 옵션을 제공합니다.
금속성 성질을 가지고 있고 둘 이상의 화학 원소로 구성되며 그 중 적어도 하나는 금속인 물질.
가공 중 도구/작업물 인터페이스에서 유체 온도 증가를 줄입니다. 일반적으로 용해성 또는 화학적 혼합물(반합성, 합성)과 같은 액체 형태이지만 가압 공기 또는 기타 가스일 수도 있습니다.반합성 절삭유;수용성 오일 절삭유;합성 절삭유.
1. 모든 부분에서 구성을 균일하게 만드는 경향이 있는 기체, 액체 또는 고체의 구성 요소 분포.2.원자 또는 분자는 물질 내의 새로운 위치로 자발적으로 이동합니다.
전해질을 통해 공작물과 전도성 도구 사이에 전류가 흐르는 작업입니다. 제어된 속도로 공작물에서 금속을 용해시키는 화학 반응을 시작합니다. 기존의 절단 방법과 달리 공작물 경도는 요인이 아니므로 ECM은 가공하기 어려운 재료에 적합합니다. 전기화학 연삭, 전기화학 호닝 및 전기화학 터닝의 형태입니다.
공작 기계의 회전 모터와 기능적으로 동일한 리니어 모터는 중앙에서 축 방향으로 절단된 다음 벗겨져 평평하게 놓인 표준 영구 자석 회전 모터로 생각할 수 있습니다. 리니어 모터를 사용하여 축 동작을 구동하는 주요 이점은 대부분의 CNC 공작 기계에 사용되는 볼 나사 조립 시스템으로 인해 발생하는 비효율성과 기계적 차이를 제거한다는 것입니다.
표면 텍스처의 더 넓은 간격 구성 요소. 기기 컷오프 설정보다 더 넓은 간격의 모든 불규칙성을 포함합니다. 흐름을 참조하십시오.거짓말하다;거칠기.
Michael J. Hicks 박사는 비즈니스 및 경제 연구 센터의 소장이며 Ball State University의 Miller School of Business에서 George and Francis Ball 경제학 석좌 교수입니다. Hicks는 박사 학위를 받았습니다.테네시 대학교에서 경제학 석사 및 버지니아 군사 연구소에서 경제학 학사 학위를 받았습니다. 그는 세금 및 지출 정책과 Walmart가 지역 경제에 미치는 영향을 포함하여 주 및 지방 공공 정책에 초점을 맞춘 두 권의 책과 60개 이상의 학술 간행물을 저술했습니다.