Doskové výmenníky tepla existujú v mnohých priemyselných aplikáciách a primárne využívajú kovové dosky na prenos tepla medzi dvoma tekutinami.
Ich použitie rýchlo rastie, pretože prekonávajú tradičné výmenníky tepla (zvyčajne stočenú rúrku obsahujúcu jednu tekutinu, ktorá prechádza komorou obsahujúcou inú tekutinu), pretože chladená tekutina má väčší kontakt s povrchom, čo optimalizuje prenos tepla a výrazne zvyšuje rýchlosť zmeny teploty.
Namiesto cievok prechádzajúcich komorami sú v doskovom výmenníku tepla dve striedajúce sa komory, zvyčajne tenkej hĺbky, oddelené vlnitými kovovými doskami na ich najväčších plochách. Komora je tenká, pretože to zabezpečuje, že väčšina objemu kvapaliny je v kontakte s doskou, čo napomáha výmene tepla.
Takéto teplovýmenné platne sa tradične vyrábajú lisovaním alebo konvenčným obrábaním, ako je hlboké ťahanie, ale nedávno sa fotochemické leptanie (PCE) ukázalo ako najefektívnejšia a nákladovo najefektívnejšia výrobná technika dostupná pre túto náročnú aplikáciu. Elektrochemické obrábanie (ECM) je ďalšou alternatívnou technológiou, ktorá dokáže vyrábať veľmi presné diely v dávkach, ale tento proces vyžaduje veľmi vysokú úroveň počiatočných investícií a spotrebováva veľa energie, výroba materiálov je náročná, je náročná na výrobu kus Korózia obrábacích strojov a prípravkov bola vždy bolesťou hlavy.
Obe strany doskového výmenníka tepla často obsahujú mimoriadne zložité prvky, ktoré niekedy presahujú možnosti lisovania a obrábania, ale dajú sa ľahko dosiahnuť pomocou PCE. Okrem toho môže PCE generovať prvky na oboch stranách platne súčasne, čo výrazne šetrí čas a proces možno použiť na celý rad rôznych kovov vrátane nehrdzavejúcej ocele, Inconel 617, hliníka a titánu.
Vďaka niektorým inherentným charakteristikám procesu ponúka PCE atraktívnu alternatívu pre lisovanie a opracovanie pri aplikáciách na plechy. Použitím fotorezistu a leptadla na presné chemické spracovanie vybraných oblastí sa proces vyznačuje zachovanými materiálovými vlastnosťami, bez otrepov a bez namáhania dielov s čistými obrysmi a bez tepelne ovplyvnených zón. Okrem toho médium na leptanie tekutiny vytvára optimálnu štruktúru pre tekuté chladiace médium, ktoré nemá korózne štruktúry použité v doske.
V kombinácii so skutočnosťou, že PCE používa ľahko opakovateľné a lacné digitálne alebo sklenené nástroje, poskytuje nákladovo efektívnu, vysoko presnú a rýchlu výrobnú alternatívu k tradičným obrábacím technikám a lisovaniu. To znamená značné úspory nákladov pri výrobe prototypových nástrojov a na rozdiel od lisovacích a obrábacích techník nedochádza k opotrebovaniu nástrojov a nákladom spojeným s opätovným rezaním ocele.
Obrábanie a lisovanie môže produkovať menej dokonalé výsledky na kove na línii rezu, často deformuje obrábaný materiál a zanecháva otrepy, tepelne ovplyvnené zóny a pretavené vrstvy. Okrem toho sa snažia splniť rozlíšenie detailov požadované pre menšie, zložitejšie a presnejšie kovové diely, ako sú dosky na výmenu tepla.
Ďalším faktorom, ktorý treba brať do úvahy pri výbere procesu, je hrúbka materiálu, ktorý sa má obrábať. Tradičné procesy sa často stretávajú s ťažkosťami pri spracovaní tenkých kovov, razenie a razenie sú v mnohých prípadoch nevhodné, zatiaľ čo laserové a vodné rezanie vedie k neprimeraným a neprijateľným úrovniam tepelnej deformácie a fragmentácie materiálu. Zatiaľ čo PCE možno použiť v rôznych hrúbkach kovov, bez toho, aby sa dal použiť pri výmene tepla plochých plechov, je kľúčovým atribútom, ktorý sa používa pri výmene plochých plechov. čo je rozhodujúce pre integritu zostavy.dôležité.
Kľúčovou oblasťou, kde sa dosky používajú, sú palivové články vyrobené z nehrdzavejúcej ocele, hliníka, niklu, titánu, medi a radu špeciálnych zliatin.
Zistilo sa, že kovové platne v palivových článkoch majú mnoho výhod oproti iným materiálom. Zároveň sú veľmi pevné, ponúkajú vynikajúcu elektrickú vodivosť pre lepšie chladenie, dajú sa vyrobiť extrémne tenké leptaním, výsledkom čoho sú kratšie zväzky, a nemajú žiadnu smerovú povrchovú úpravu v kanáli. Doštičky je možné formovať a vytvárať kanály súčasne, a ako je uvedené vyššie, nevytvára sa v kove žiadne tepelné napätie, čo zaisťuje absolútnu rovinnosť.
Proces PCE zaisťuje opakovateľné tolerancie na všetkých rozmeroch kľúčových dosiek, vrátane hĺbky dýchacích ciest a geometrie potrubia, a môže vyrábať diely podľa prísnych špecifikácií poklesu tlaku.
Iné priemyselné odvetvia, ktoré používajú chemicky leptané plechy, zahŕňajú lineárne motory, letecký, petrochemický a chemický priemysel. Po výrobe sú dosky naskladané a difúzne spájané alebo spájkované dohromady, aby vytvorili jadro výmenníka tepla. Hotové výmenníky tepla môžu byť až šesťkrát menšie ako tradičné výmenníky tepla typu „plášť a rúrky“, čo poskytuje vynikajúce priestorové a hmotnostné výhody.
Výmenníky tepla vyrábané s použitím PCE sú tiež veľmi robustné a efektívne, schopné odolať tlaku 600 barov pri prispôsobovaní sa teplotnému rozsahu od kryogeniky do 900 stupňov Celzia. Je možné kombinovať viac ako dva procesné prúdy do jednej jednotky a splniť požiadavky na potrubia a ventily sú výrazne znížené. Reakcia a miešanie môžu byť tiež integrované do doskového výmenníka tepla pridaním funkčnosti v jednej jednotke, ktorá je cenovo výhodná.
Dnešné požiadavky na efektívny a priestor šetriaci odvod tepla predstavujú pre mnohých vývojových inžinierov obrovské výzvy. Miniaturizácia mnohých komponentov v elektrotechnike a mikrosystémovej technológii vytvára takzvané tepelné horúce miesta, ktoré vyžadujú optimálny odvod tepla na zabezpečenie dlhej životnosti.
Pomocou 2D a 3D PCE môžu byť vo výmenníkoch tepla vyrobené mikrokanály s definovanými šírkami a hĺbkami pre výber média na odvádzanie tepla na najmenšej ploche. Možné návrhy kanálov nie sú takmer žiadne.
Okrem toho, keďže proces leptania inšpiruje inováciu dizajnu a geometrickú slobodu, turbulentný tok na rozdiel od laminárneho toku je možné propagovať pomocou použitia okrajov a hĺbok zvlnených kanálov. Turbustný tok v chladiacom médiu znamená, že chladivo v kontakte s tepelným zdrojom sa neustále menia, ale bezpriestorové a akékoľvek nie je možné, ale nie je to možné. Ohibitive Na výrobu pomocou alternatívnych výrobných procesov.
PCE špecialista micrometal GmbH používa optoelektronické nástroje za konkurencieschopné ceny na výrobu vysokokvalitných obrobkov s vysokým stupňom opakovateľnej presnosti.
Jednotlivé mikrokanálikové platne je možné pripevniť (napr. difúznym zváraním) k rôznym 3D geometriám. micrometal využíva skúsenú partnerskú sieť, ktorá dáva zákazníkom možnosť zakúpiť si jednotlivé mikrokanálikové platne alebo integrované bloky mikrokanálových výmenníkov tepla.
Látka s kovovými vlastnosťami pozostávajúca z dvoch alebo viacerých chemických prvkov, z ktorých aspoň jeden je kov.
Znížte zvýšenie teploty kvapaliny na rozhraní nástroja a obrobku počas obrábania.Zvyčajne v kvapalnej forme, ako sú rozpustné alebo chemické zmesi (polosyntetické, syntetické), ale môže to byť aj stlačený vzduch alebo iné plyny.Vďaka svojej schopnosti absorbovať veľké množstvo tepla je voda široko používaná ako chladivo a nosič pre rôzne rezné zmesi a pomer vody a zmesi sa mení v závislosti od reznej kvapaliny.polosyntetická rezná kvapalina;rezná kvapalina s rozpustným olejom;syntetická rezná kvapalina.
1. Distribúcia zložky v plyne, kvapaline alebo tuhej látke, ktorá má tendenciu k rovnomernosti zloženia vo všetkých častiach.2.Atóm alebo molekula sa spontánne presunie na nové miesto v materiáli.
Operácia, pri ktorej elektrický prúd preteká medzi obrobkom a vodivým nástrojom cez elektrolyt. Iniciuje chemickú reakciu, ktorá rozpúšťa kov z obrobku kontrolovanou rýchlosťou. Na rozdiel od konvenčných metód rezania nie je tvrdosť obrobku rozhodujúca, preto je ECM vhodná pre ťažko obrobiteľné materiály. Vo forme elektrochemického brúsenia, elektrochemického honovania a elektrochemického sústruženia.
Funkčne rovnaký ako rotačný motor v obrábacom stroji, lineárny motor možno považovať za štandardný rotačný motor s permanentným magnetom, ktorý je axiálne narezaný v strede, potom odizolovaný a položený naplocho. Hlavnou výhodou použitia lineárnych motorov na pohon pohybu osí je, že eliminuje neefektívnosť a mechanické rozdiely spôsobené montážnymi systémami guľôčkových skrutiek používaných vo väčšine CNC obrábacích strojov.
Širšie rozmiestnené komponenty v povrchovej štruktúre. Zahrňte všetky nepravidelnosti rozmiestnené širšie ako je nastavenie cutoff prístroja. Pozri Prietok;Lež;Drsnosť.
Dr. Michael J. Hicks je riaditeľom Centra pre obchodný a ekonomický výskum a profesor ekonómie George a Francis Ball na Miller School of Business na Ball State University. Hicks získal titul Ph.D.a magister z ekonómie na University of Tennessee a bakalársky titul z ekonómie na Virginia Military Institute. Je autorom dvoch kníh a viac ako 60 odborných publikácií zameraných na štátnu a miestnu verejnú politiku, vrátane daňovej a výdavkovej politiky a vplyvu Walmartu na miestne ekonomiky.