แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนมีอยู่ในงานอุตสาหกรรมหลายประเภท และส่วนใหญ่ใช้แผ่นโลหะเพื่อถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลวสองชนิด
การใช้งานของพวกเขาเติบโตอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีประสิทธิภาพดีกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบดั้งเดิม (โดยปกติจะเป็นท่อขดที่บรรจุของไหลหนึ่งอันที่ผ่านเข้าไปในห้องที่บรรจุของไหลอีกชนิดหนึ่ง) เนื่องจากของไหลที่ถูกทำให้เย็นลงเป็นพื้นที่สัมผัสที่มากกว่า ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและเพิ่มอัตราการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมาก
แทนที่จะมีขดลวดผ่านห้อง ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีห้องสลับกันสองห้อง โดยปกติจะมีความลึกบาง คั่นด้วยแผ่นโลหะลูกฟูกที่พื้นผิวที่ใหญ่ที่สุด ห้องนี้บาง เนื่องจากทำให้แน่ใจได้ว่าปริมาตรของเหลวส่วนใหญ่สัมผัสกับแผ่น ช่วยในการแลกเปลี่ยนความร้อน
แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวได้รับการประดิษฐ์แบบดั้งเดิมโดยใช้การปั๊มหรือการขึ้นรูปแบบดั้งเดิม เช่น การดึงลึก แต่เมื่อเร็วๆ นี้ การกัดด้วยเคมีด้วยแสง (PCE) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคการประดิษฐ์ที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าที่สุดสำหรับการใช้งานที่เข้มงวดนี้ การตัดเฉือนด้วยไฟฟ้าเคมี (ECM) เป็นอีกเทคโนโลยีทางเลือกที่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่แม่นยำมากเป็นชุด แต่กระบวนการนี้ต้องการการลงทุนล่วงหน้าในระดับที่สูงมาก จำกัดเฉพาะวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ ใช้พลังงานมาก การออกแบบและการผลิตเครื่องมือทำได้ยาก และชิ้นงานที่ การกัดกร่อนของเครื่องจักรและอุปกรณ์ติดตั้งเป็นปัญหาที่น่าปวดหัวมาโดยตลอด
บ่อยครั้งที่ทั้งสองด้านของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีคุณสมบัติที่ซับซ้อนมาก ซึ่งบางครั้งเกินขีดความสามารถของการปั๊มขึ้นรูปและการตัดเฉือน แต่สามารถทำได้ง่ายโดยใช้ PCE นอกจากนี้ PCE ยังสามารถสร้างคุณสมบัติทั้งสองด้านของแผ่นพร้อมกัน ช่วยประหยัดเวลาได้มาก และกระบวนการนี้สามารถนำไปใช้กับโลหะประเภทต่างๆ ได้หลากหลาย รวมถึงเหล็กกล้าไร้สนิม Inconel 617 อะลูมิเนียม และไททาเนียม
เนื่องจากคุณสมบัติบางอย่างของกระบวนการ PCE นำเสนอทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับการปั๊มและการตัดเฉือนในการใช้งานแผ่นโลหะการใช้ photoresist และ etchant เพื่อกระบวนการทางเคมีที่เลือกอย่างแม่นยำกระบวนการนี้มีคุณสมบัติของวัสดุที่เก็บรักษาไว้ มีการกัดกร่อน
เมื่อรวมกับความจริงที่ว่า PCE ใช้เครื่องมือดิจิทัลหรือแก้วที่ทำซ้ำได้ง่ายและมีต้นทุนต่ำ ทำให้เป็นทางเลือกการผลิตที่คุ้มค่า แม่นยำสูง และรวดเร็ว แทนเทคนิคการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมและการปั๊มขึ้นรูป ซึ่งหมายถึงการประหยัดต้นทุนอย่างมากในการผลิตเครื่องมือต้นแบบ และไม่เหมือนกับเทคนิคการปั๊มและการตัดเฉือน เครื่องมือไม่มีการสึกหรอและต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการตัดเหล็กซ้ำ
การตัดเฉือนและการปั๊มขึ้นรูปสามารถสร้างผลลัพธ์ที่ไม่สมบูรณ์แบบบนโลหะที่แนวการตัด ซึ่งมักจะทำให้วัสดุที่กำลังกลึงเสียรูปและทิ้งรอยครีบ โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และชั้นการหล่อซ้ำ นอกจากนี้ พวกเขายังมุ่งมั่นที่จะตอบสนองความละเอียดของรายละเอียดที่จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนโลหะที่เล็กกว่า ซับซ้อนกว่า และแม่นยำกว่า เช่น แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
ปัจจัยอีกประการหนึ่งที่ต้องพิจารณาในการเลือกกระบวนการคือความหนาของวัสดุที่จะตัดเฉือน กระบวนการแบบดั้งเดิมมักประสบปัญหาเมื่อนำไปใช้กับการประมวลผลโลหะบาง การปั๊มและการปั๊มขึ้นรูปไม่เหมาะสมในหลายกรณี ในขณะที่การตัดด้วยเลเซอร์และน้ำนำไปสู่การเสียรูปทางความร้อนและชิ้นส่วนของวัสดุในระดับที่ไม่เหมาะสมและยอมรับไม่ได้ ตามลำดับ แม้ว่า PCE สามารถใช้ได้กับความหนาของโลหะที่หลากหลาย คุณลักษณะสำคัญคือสามารถทำงานบนแผ่นโลหะที่บางกว่า เช่น แผ่นที่ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น โดยไม่สูญเสียความเรียบ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสมบูรณ์ของชุดประกอบสำคัญ.
พื้นที่สำคัญที่ใช้เพลตคือในการใช้งานเซลล์เชื้อเพลิงที่ทำจากสแตนเลส อะลูมิเนียม นิกเกิล ไททาเนียม ทองแดง และโลหะผสมชนิดพิเศษต่างๆ
พบว่าแผ่นโลหะในเซลล์เชื้อเพลิงมีข้อได้เปรียบเหนือกว่าวัสดุอื่นๆ หลายประการ ในขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรงมาก นำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยมเพื่อการระบายความร้อนที่ดีขึ้น สามารถสร้างให้บางมากโดยใช้การกัด ส่งผลให้ชั้นเรียงสั้นลง และไม่มีผิวสำเร็จตามทิศทางภายในช่อง แผ่นเพลทสามารถขึ้นรูปและสร้างช่องได้พร้อมๆ กัน และตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ไม่มีการสร้างความเครียดจากความร้อนในโลหะ เพื่อให้แน่ใจว่ามีความเรียบแน่นอน
กระบวนการ PCE ช่วยให้มั่นใจได้ถึงค่าความคลาดเคลื่อนที่ทำซ้ำได้ในทุกขนาดกระดานหลัก รวมถึงความลึกของทางเดินอากาศและรูปทรงท่อร่วม และสามารถผลิตชิ้นส่วนตามข้อกำหนดแรงดันตกคร่อม
อุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ใช้แผ่นสลักด้วยสารเคมี ได้แก่ มอเตอร์เชิงเส้น การบินและอวกาศ ปิโตรเคมี และอุตสาหกรรมเคมี หลังจากการผลิต แผ่นจะเรียงซ้อนกันและแพร่พันธะหรือประสานเข้าด้วยกันเพื่อให้เป็นแกนกลางของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำเร็จรูปอาจมีขนาดเล็กกว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบ "เปลือกและท่อ" แบบดั้งเดิมถึงหกเท่า ทำให้ได้เปรียบด้านพื้นที่และน้ำหนักที่ยอดเยี่ยม
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ผลิตโดยใช้ PCE นั้นแข็งแกร่งและมีประสิทธิภาพมาก สามารถทนต่อแรงดัน 600 บาร์ในขณะที่ปรับให้เข้ากับช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ความเย็นจัดจนถึง 900 องศาเซลเซียส เป็นไปได้ที่จะรวมสตรีมกระบวนการมากกว่าสองรายการเป็นหน่วยเดียวและตอบสนองความต้องการเกี่ยวกับท่อและวาล์วลดลงอย่างมาก ปฏิกิริยาและการผสมยังสามารถรวมเข้ากับการออกแบบแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเป็นการเพิ่มฟังก์ชันการทำงานในหน่วยเดียวอย่างคุ้มค่า
ความต้องการในปัจจุบันสำหรับการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและประหยัดพื้นที่นำเสนอความท้าทายอย่างใหญ่หลวงต่อวิศวกรด้านการพัฒนาหลายๆ คน การทำให้ส่วนประกอบจำนวนมากในเทคโนโลยีไฟฟ้าและไมโครซิสเต็มมีขนาดเล็กลงทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าฮอตสปอตความร้อน ซึ่งต้องการการกระจายความร้อนที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน
ด้วยการใช้ 2D และ 3D PCE ไมโครแชนเนลที่มีความกว้างและความลึกตามที่กำหนดสามารถสร้างขึ้นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับการเลือกสื่อกระจายความร้อนในพื้นที่ที่เล็กที่สุด การออกแบบช่องที่เป็นไปได้แทบจะไม่มีขีดจำกัด
นอกจากนี้ เนื่องจากกระบวนการแกะสลักเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดนวัตกรรมการออกแบบและอิสระทางเรขาคณิต การไหลแบบปั่นป่วนซึ่งตรงข้ามกับการไหลแบบราบเรียบสามารถส่งเสริมได้โดยใช้ขอบช่องหยักและความลึก การไหลแบบปั่นป่วนในตัวกลางทำความเย็นหมายความว่าสารหล่อเย็นที่สัมผัสกับแหล่งความร้อนมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งทำให้การแลกเปลี่ยนความร้อนมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลอนลูกฟูกและความผิดปกติดังกล่าวในช่องไมโครในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนผลิตได้ง่ายโดย PCE แต่ไม่สามารถผลิตโดยใช้กระบวนการผลิตทางเลือกหรือมีต้นทุนที่จำกัดได้
ผู้เชี่ยวชาญด้าน PCE micrometal GmbH ใช้เครื่องมือออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีราคาที่แข่งขันได้เพื่อผลิตชิ้นงานคุณภาพสูงพร้อมความแม่นยำในการทำซ้ำในระดับสูง
แผ่นไมโครแชนเนลแต่ละแผ่นสามารถติดได้ (เช่น โดยการเชื่อมแบบกระจาย) กับรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติต่างๆ ไมโครเมทัลใช้เครือข่ายพันธมิตรที่มีประสบการณ์ซึ่งช่วยให้ลูกค้ามีทางเลือกในการซื้อเพลตไมโครแชนเนลแต่ละแผ่นหรือบล็อกแลกเปลี่ยนความร้อนไมโครแชนเนลหนึ่งชุด
สารที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะและประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีตั้งแต่สององค์ประกอบขึ้นไป อย่างน้อยหนึ่งองค์ประกอบเป็นโลหะ
ลดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของของไหลที่อินเทอร์เฟซของเครื่องมือ/ชิ้นงานระหว่างการตัดเฉือน โดยปกติจะอยู่ในรูปของเหลว เช่น ของผสมที่ละลายน้ำได้หรือสารเคมี (กึ่งสังเคราะห์ สังเคราะห์) แต่ยังสามารถเป็นอากาศที่มีแรงดันหรือก๊าซอื่นๆ เนื่องจากความสามารถในการดูดซับความร้อนปริมาณมาก น้ำจึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะสารหล่อเย็นและพาหะสำหรับสารประกอบในการตัดต่างๆ และอัตราส่วนของน้ำต่อสารประกอบจะแตกต่างกันไปตามงานการตัดเฉือน ดูที่ น้ำมันหล่อเย็นน้ำมันตัดกลึงกึ่งสังเคราะห์น้ำมันตัดกลึงน้ำมันที่ละลายน้ำได้น้ำมันตัดกลึงสังเคราะห์
1. การกระจายตัวของส่วนประกอบในก๊าซ ของเหลว หรือของแข็ง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้องค์ประกอบเป็นเนื้อเดียวกันในทุกส่วน2.อะตอมหรือโมเลกุลเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งใหม่ภายในวัสดุอย่างเป็นธรรมชาติ
การทำงานที่กระแสไฟฟ้าไหลระหว่างชิ้นงานและเครื่องมือนำไฟฟ้าผ่านอิเล็กโทรไลต์ เริ่มปฏิกิริยาเคมีที่ละลายโลหะออกจากชิ้นงานในอัตราที่ควบคุม ซึ่งแตกต่างจากวิธีการตัดแบบทั่วไป ความแข็งของชิ้นงานไม่ใช่ปัจจัย ทำให้ ECM เหมาะสำหรับวัสดุที่ตัดเฉือนยาก ในรูปแบบของการเจียรด้วยเคมีไฟฟ้า การขัดผิวด้วยเคมีไฟฟ้า และการกลึงด้วยเคมีไฟฟ้า
การทำงานเหมือนกับมอเตอร์โรตารีในเครื่องมือกล มอเตอร์เชิงเส้นสามารถเปรียบได้กับมอเตอร์โรตารีแม่เหล็กถาวรมาตรฐาน ตัดตามแนวแกนตรงกลาง จากนั้นปอกและวางราบ ข้อได้เปรียบหลักของการใช้มอเตอร์เชิงเส้นเพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของแกนคือ ช่วยลดความไร้ประสิทธิภาพและความแตกต่างทางกลที่เกิดจากระบบการประกอบบอลสกรูที่ใช้ในเครื่องมือกล CNC ส่วนใหญ่
ส่วนประกอบที่มีระยะห่างที่กว้างกว่าในพื้นผิวพื้นผิว รวมสิ่งผิดปกติทั้งหมดที่มีระยะห่างกว้างกว่าการตั้งค่าคัตออฟของเครื่องมือ ดูโฟลว์โกหก;ความหยาบ
ดร. ไมเคิล เจ. ฮิกส์เป็นผู้อำนวยการศูนย์วิจัยธุรกิจและเศรษฐกิจ และเป็นศาสตราจารย์ด้านเศรษฐศาสตร์ดีเด่นของจอร์จและฟรานซิส บอลล์ที่ Miller School of Business ของมหาวิทยาลัย Ball State ฮิกส์ได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตและปริญญาโทสาขาเศรษฐศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทนเนสซี และปริญญาตรีสาขาเศรษฐศาสตร์จากสถาบันการทหารเวอร์จิเนีย เขาได้ประพันธ์หนังสือ 2 เล่มและสิ่งพิมพ์ทางวิชาการมากกว่า 60 ฉบับที่มุ่งเน้นไปที่นโยบายสาธารณะของรัฐและท้องถิ่น รวมถึงนโยบายภาษีและการใช้จ่าย และผลกระทบของ Walmart ต่อเศรษฐกิจในท้องถิ่น