7 Κοινές Διαδικασίες Ψύξης Υγρών Πλακών: Αρχές & Βασικά Χαρακτηριστικά
1. Διαδικασία Πρεσσαρίσματος + Συγκόλλησης με Σπινθήρα
Αρχή: Πλάκες αλουμινίου ή χαλκού πρεσάρονται σε εξαρτήματα με αυλακώσεις ροής χρησιμοποιώντας καλούπια πρεσσαρίσματος, και στη συνέχεια συνδέονται ερμητικά με πτερύγια, πλάκες κάλυψης και άλλα εξαρτήματα μέσω συγκόλλησης με σπινθήρα (όπως συγκόλληση με σπινθήρα σε κενό ή συγκόλληση με σπινθήρα σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα).
Χαρακτηριστικά: Κατάλληλο για μαζική παραγωγή με χαμηλό κόστος και ευέλικτο σχεδιασμό αυλακώσεων ροής. Τα πτερύγια μπορούν να ενσωματωθούν για ενίσχυση της μεταφοράς θερμότητας, αλλά το κόστος των καλουπιών είναι υψηλό και η πολυπλοκότητα των αυλακώσεων ροής είναι περιορισμένη.
2. Διαδικασία Μηχανουργικής Κατεργασίας + Συγκόλλησης
Αρχή: Χρησιμοποιούνται εργαλειομηχανές CNC για φρεζάρισμα, διάτρηση και επεξεργασία αυλακώσεων ροής σε πλάκες βάσης αλουμινίου ή χαλκού, και στη συνέχεια οι πλάκες κάλυψης σφραγίζονται με συγκόλληση (όπως συγκόλληση με τριβή, συγκόλληση με σπινθήρα) για να σχηματιστούν κλειστές αυλακώσεις ροής.
Χαρακτηριστικά: Το σχήμα και το βάθος της αυλάκωσης ροής μπορούν να σχεδιαστούν ελεύθερα, γεγονός που είναι κατάλληλο για σύνθετες διατάξεις πηγών θερμότητας και σενάρια περιορισμένου χώρου, αλλά η αποδοτικότητα επεξεργασίας είναι χαμηλή και ο ρυθμός χρήσης υλικού είναι χαμηλός.
3. Διαδικασία Εξώθησης + Συγκόλλησης
Αρχή: Μπιγιέτες κράματος αλουμινίου θερμαίνονται και εξωθούνται μέσω καλουπιών εξώθησης για να σχηματιστούν προφίλ με εσωτερικές αυλακώσεις ροής, τα οποία στη συνέχεια κόβονται, μηχανουργούνται και συγκολλώνται με πολλαπλές εισόδους ή πλάκες κάλυψης για να ολοκληρωθεί η σφράγιση.
Χαρακτηριστικά: Υψηλή αποδοτικότητα παραγωγής και χαμηλό κόστος, κατάλληλο για μαζική παραγωγή, αλλά οι αυλακώσεις ροής είναι συνήθως κανονικού σχήματος και ο σχεδιασμός σύνθετων αυλακώσεων ροής είναι περιορισμένος.
4. Διαδικασία Χύτευσης Υπό Πίεση + Συγκόλλησης
Αρχή: Τήγμα κράματος αλουμινίου εγχέεται στο καλούπι υπό υψηλή πίεση για να χυτευθεί το σώμα με αυλακώσεις ροής, και στη συνέχεια η πλάκα κάλυψης σφραγίζεται με συγκόλληση (όπως συγκόλληση με τριβή, συγκόλληση με σπινθήρα).
Χαρακτηριστικά: Κατάλληλο για σύνθετες ενσωματωμένες δομές με υψηλή αποδοτικότητα παραγωγής, αλλά το κόστος των καλουπιών είναι υψηλό. Τα χυτά υπό πίεση μπορεί να έχουν πόρους, ακαθαρσίες και άλλα προβλήματα, τα οποία απαιτούν μεταγενέστερη επεξεργασία.
5. Διαδικασία Κοπής Πτερυγίων + Συγκόλλησης με Σπινθήρα
Αρχή: Πυκνά πτερύγια επεξεργάζονται στην πλάκα βάσης αλουμινίου ή χαλκού μέσω της διαδικασίας κοπής πτερυγίων για να σχηματιστούν μικροκανάλια, τα οποία στη συνέχεια σφραγίζονται ερμητικά με την πλάκα κάλυψης και τα ακροφύσια εισόδου και εξόδου νερού μέσω συγκόλλησης με σπινθήρα.
Χαρακτηριστικά: Υψηλή αποδοτικότητα μεταφοράς θερμότητας και μικρός όγκος, κατάλληλο για σενάρια υψηλής ροής θερμότητας, αλλά η αντίσταση ροής είναι μεγάλη, απαιτώντας ισχυρή αντλία κίνησης και υψηλό κόστος.
6. Διαδικασία Συγκόλλησης με Τριβή (FSW)
Αρχή: Μια κεφαλή ανάδευσης υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιείται για να δημιουργήσει τριβή θερμότητας στην επιφάνεια επαφής του τεμαχίου εργασίας, έτσι ώστε το μέταλλο να εισέλθει σε πλαστική κατάσταση και να συγχωνευθεί για να επιτευχθεί σύνδεση σε στερεά φάση. Χρησιμοποιείται συχνά για τη σφράγιση πλάκων κάλυψης ή τη σύνδεση σύνθετων δομών αυλακώσεων ροής.
Χαρακτηριστικά: Υψηλή αντοχή συγκόλλησης, καλή απόδοση σφράγισης, χωρίς ελαττώματα συγκόλλησης τήξης, κατάλληλο για μεγάλα μεγέθη και μαζική παραγωγή, αλλά υψηλές απαιτήσεις για εργαλεία και ελαφρώς κακή εμφάνιση συγκόλλησης.
7. Διαδικασία 3D Εκτύπωσης (Προσθετική Κατασκευή)
Αρχή: Η τεχνολογία 3D εκτύπωσης μετάλλων (όπως η επιλεκτική τήξη λέιζερ) χρησιμοποιείται για τη στοίβαξη μεταλλικής σκόνης στρώμα προς στρώμα για την άμεση κατασκευή πλακών ψύξης υγρών με σύνθετες τοπολογικές δομές, και οι αυλακώσεις ροής μπορούν να σχεδιαστούν σύμφωνα με το σχήμα.
Χαρακτηριστικά: Εξαιρετικά υψηλή ελευθερία σχεδιασμού, ικανότητα υλοποίησης σύνθετων αυλακώσεων ροής που δεν μπορούν να επεξεργαστούν με παραδοσιακές διαδικασίες, και εξαιρετική απόδοση απαγωγής θερμότητας, αλλά υψηλό κόστος και χαμηλή αποδοτικότητα παραγωγής, κατάλληλο για ανάπτυξη πρωτοτύπων ή υψηλής ποιότητας προσαρμογή.