Processo de Fabricação de Bobinas Microcanais (MCHEs)
A produção de MCHEs é um processo-de precisão que integra ciência de materiais, moldagem por extrusão e tecnologias de união térmica, adaptados para criar canais de fluxo ultra-pequenos (0,1–2 mm) para transferência de calor eficiente. As principais etapas são as seguintes:
1. Preparação de material de liga de alumínio
Os MCHEs usam principalmente ligas de alumínio (por exemplo, 3003, 6061) devido à sua leveza, alta condutividade térmica e economia-.
Seleção de Materiais: Lingotes de alumínio de alta-pureza são misturados com elementos de liga (magnésio, silício) para aumentar a resistência mecânica e a resistência à corrosão, atendendo aos padrões ASTM B209 ou EN 573-3.
Pré-processamento: as superfícies dos lingotes são desengorduradas (usando produtos de limpeza alcalinos) e decapadas (com ácido nítrico diluído) para remover óxidos, óleos ou impurezas-críticas para garantir extrusão uniforme e qualidade de brasagem posteriormente.
2. Extrusão de tubo plano de microcanais
Esta etapa forma o “núcleo” dos MCHEs: tubos planos com múltiplos microcanais paralelos.
Configuração de extrusão: Um tarugo de liga de alumínio aquecido (450–500 graus) é empurrado através de uma matriz-projetada com precisão (com cavidades em formato-de microcanais) por meio de uma prensa hidráulica. O design da matriz determina diretamente o tamanho do canal (normalmente<1 mm for high-efficiency models) and distribution.
Calibração de tamanho: O tubo plano extrudado é resfriado rapidamente (por têmpera com ar ou água) para manter a estabilidade dimensional e depois cortado no comprimento necessário (de 0,5 m a 6 m, dependendo da aplicação).
Verificação de qualidade: Micrômetros a laser verificam o diâmetro do canal, a espessura da parede e a planicidade.-as tolerâncias são controladas dentro de ±0,02 mm para evitar inconsistências na resistência ao fluxo.
3. Estampagem e formação de aletas
Aletas são adicionadas aos tubos planos para expandir a área de superfície de transferência de calor (um fator chave na eficiência do MCHE).
Processo de Estampagem: Folhas de alumínio (0,1–0,2 mm de espessura) são alimentadas em uma prensa de estampagem de precisão para criar padrões de aletas-projetos comuns incluem aletas com persianas (para maior turbulência do fluxo de ar) ou aletas corrugadas (para compactação).
Pré--tratamento de revestimento: As aletas podem passar por tratamento de superfície (por exemplo, revestimento de conversão de cromato) para melhorar a adesão ao fluxo de brasagem e aumentar a resistência à corrosão pós{2}}brasagem.
4. Montagem do núcleo (empilhamento de aletas de tubo-)
Tubos planos e aletas são montados em um "núcleo trocador de calor"-a unidade funcional básica.
Empilhamento em camadas: os tubos planos são alinhados em paralelo, com aletas inseridas entre tubos adjacentes para formar uma estrutura-semelhante a um sanduíche. Grampos temporários mantêm o conjunto no lugar para evitar desalinhamento.
Controle de lacunas: A folga entre os tubos e as aletas é mantida em<0.05 mm to ensure full contact during brazing, minimizing thermal resistance at the interface.
5. Brasagem a Vácuo (União Térmica)
A brasagem a vácuo é a etapa crítica que une permanentemente tubos planos e aletas em um núcleo-à prova de vazamentos-ao contrário da soldagem tradicional, ela garante alta resistência estrutural e condutividade térmica.
Aplicação de Fluxo: Uma fina camada de fluxo de brasagem de alumínio-silício (Al-Si) (ponto de fusão ~577 graus) é pulverizada ou mergulhada no núcleo montado para evitar oxidação durante o aquecimento.
Processamento de forno a vácuo: O núcleo é colocado em um forno a vácuo (pressão<10⁻³ Pa) and heated to 580–620°C. At this temperature, the flux melts and flows along the tube-fin interfaces, while the aluminum base material remains solid. The vacuum environment eliminates air bubbles, ensuring uniform brazing.
Resfriamento: O forno é resfriado lentamente (50–100 graus/hora) para reduzir o estresse térmico, evitando microfissuras nos microcanais.
6. Corte e usinagem de portas
O núcleo soldado é processado para adicionar portas de conexão para entrada/saída de fluido.
Corte de núcleo: Uma serra CNC corta o núcleo no tamanho do produto final (por exemplo, 300×400 mm para MCHEs de freezers comerciais), com refrigerante usado para evitar deformação-induzida pelo calor.
Perfuração e rosqueamento de portas: As extremidades dos tubos planos são perfuradas para formar portas múltiplas e depois rosqueadas para adicionar roscas (por exemplo, M10 ou 1/4 NPT) para conectar linhas de refrigerante. As ferramentas de rebarbação removem aparas de metal para evitar bloqueios de canais.
7. Teste de pressão e detecção de vazamento
Os MCHEs exigem estanqueidade-estrita contra vazamentos (crítico para aplicações baseadas em refrigerante-, como AC ou refrigeração).
Teste de pressão: The core is filled with high-pressure nitrogen (1.5–2 times the design working pressure, typically 2–3 MPa) and held for 30–60 minutes. Pressure gauges monitor for drops-any loss >0,01 MPa indica vazamento.
Detecção de vazamento de hélio: para aplicações de alta-precisão (por exemplo, AC automotiva), a espectrometria de massa de hélio é usada para detectar micro-vazamentos (sensibilidade até 1×10⁻⁹ Pa·m³/s).
8. Tratamento de superfície e revestimento-anticorrosivo (opcional)
Para MCHEs usados em ambientes agressivos (por exemplo, ambientes marinhos ou de alta-umidade), é aplicada proteção adicional contra corrosão:
Aplicação de revestimento: Revestimentos de resina fenólica, epóxi ou fluoropolímero são pulverizados ou submetidos a eletroforese na superfície do núcleo. A espessura do revestimento é controlada em 20–50 μm para equilibrar a resistência à corrosão e a eficiência da transferência de calor.
Cura: O núcleo revestido é cozido a 120–180 graus por 30–60 minutos para curar o revestimento, formando uma camada densa e impermeável.
9. Inspeção de Qualidade Final e Embalagem
Teste Abrangente: Os inspetores verificam as dimensões (por meio de máquinas de medição por coordenadas) (para defeitos de brasagem, como rachaduras ou resíduos de fluxo) e realizam testes aleatórios de eficiência de transferência de calor (usando um túnel de vento para medir a taxa de troca de calor sob condições padrão).
Embalagem: MCHEs qualificados são embrulhados em filme-à prova de umidade e embalados em caixas-forradas de espuma para evitar danos durante o transporte.
Esse processo garante que os MCHEs atendam aos rigorosos requisitos de desempenho para aplicações como refrigeração comercial, ar condicionado automotivo e sistemas HVAC,-equilibrando eficiência, compacidade e confiabilidade.
A HYLITA está equipada com linhas de produção e montagem totalmente automatizadas, linhas de produção de brasagem totalmente automatizadas e linhas de teste de vazamento de hélio totalmente automatizadas.
1. Equipamento de montagem totalmente automatizado
Linhas de estampagem totalmente automatizadas para componentes-chaveResultando em um aumento de 49% na confiabilidade da qualidade e uma melhoria de 67% na eficiência do fornecimento de componentes-não padronizados.
Linhas de montagem de produtos acabados totalmente automatizadasPermitindo um aumento de 51% na eficiência da montagem e melhorando a estabilidade da qualidade para 99,8%.
2. Equipamento de brasagem totalmente automatizado
Linhas de produção totalmente automatizadas com fornos de brasagem tipo túnel-Levando a um aumento de 53% na confiabilidade da qualidade, com a taxa de aprovação de produtos acabados brasados atingindo 99,7%.
Linhas de produção totalmente automatizadas com fornos de brasagem a vácuoAlcançando um aumento de 57% na confiabilidade da qualidade, com a taxa de aprovação de produtos acabados brasados atingindo 99,7%.
3. Equipamento de revestimento/teste totalmente automatizado
Linhas de produção de revestimento de superfície totalmente automatizadasProporcionando uma melhoria de 55% na confiabilidade da qualidade, com a taxa de aprovação de produtos acabados revestidos atingindo 99,8%.
Linhas de teste de vazamento de hélio a vácuo totalmente automatizadas100% de todos os produtos são submetidos a testes de vazamento de hélio a vácuo, garantindo uma taxa de qualificação de 100% para testes de vazamento de hélio antes da entrega.
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