Kokie yra aliuminio lydinio, palyginti su valcuotos plokštės, naudojimo plokštes šildyti pranašumai?

Šildymo plokštę galima apdirbti iš vientisos valcuotos aliuminio plokštės gabalo arba išlieti į beveik neto formą. Šių dviejų aliuminio tipų pasirinkimas įtakoja ne tik pradinę kainą, bet ir vidinę sudėtį, šiluminį efektyvumą bei dizaino laisvę. Žinodami kompromisus tarp lietų ir valcuotų aliuminio plokščių, inžinieriai gali pasirinkti geriausią sprendimą presams, vakuuminiams laminavimo aparatams, terminio sandarinimo įrenginiams ir kitai terminio apdorojimo įrangai.

Valcuota plokštė prieš lietinį aliuminį: kur prasidėjo gamyba?
Valcuota aliuminio plokštė yra pagaminta iš luito, kuris karštai arba šaltai valcuojamas keliais voleliais. Sumažina storį, išgrynina grūdelių struktūrą ir pašalina vidinį poringumą. Galutinė plokštė yra tanki, vienoda ir be tuštumų. Tipiški plokščių lydiniai yra 6061-T6 ir 5083. Vėliau plokštė apdirbama (frezuojama, gręžiama, sriegiuojama), kad būtų sukurta reikiama plokštės forma, lygumas, skylės kaitinimo kasetėms arba skysčio kanalams ir panašiems tvirtinimams.

Lietas aliuminis: aliuminis pilamas į formą (smėlio, nuolatinio arba liejimo slegiamuoju būdu). Forma apibrėžia galutinę formą, įskaitant sudėtingas kreives, vidinius kanalus, įdubas ir briauneles. Po sukietėjimo liejinys paprastai yra termiškai apdorojamas, kad būtų pašalintas liekamasis įtempimas ir pagerintos mechaninės savybės. Labiausiai paplitę liejimo lydiniai yra A356-T6 ir A380.

Šilumos laidumas ir tolygumas: kodėl laimi valcavimo plokštė
Valcuota aliuminio plokštė, ypač T6 temperamente, turi labai specifinį ir pastovų šilumos laidumą. Lydinio 6061-T6 šilumos laidumas yra apie 167 W/m K. Valcavimas pašalina poringumą ir sulygiuoja grūdelių struktūrą, kad šiluma būtų tolygiai perduodama visomis plokštės kryptimis.

Lieto aliuminio lydinių šilumos laidumas paprastai yra šiek tiek prastesnis dėl kelių priežasčių:

Mikroporingumas - Puikios kokybės liejiniuose vis dar gali būti mikroskopinio dujų poringumo arba susitraukimo tuštumų. Šios ertmės veikia kaip šilumos izoliatoriai, mažinantys efektyvų laidumą.

Mažiau vienoda grūdelių struktūra - Grūdelių struktūra yra stambesnė ir mažiau orientuota nei valcuotos medžiagos.

Lydinio sudėtis – įprastų liejinių lydinių, tokių kaip A356, šilumos laidumas yra 150–160 W/m·K, kai tirpalas yra termiškai apdorotas ir sendintas (T6 temperatūra).

Daugeliu atvejų 5-10 % skirtumas gali būti nereikšmingas, tačiau didelio tikslumo kaitinimui, kai paviršiaus temperatūros pokytis turi būti sumažintas iki mažesnio nei ±1 laipsnio ant didelės plokštės, paprastai nurodoma valcuota plokštė, kad būtų pagerintas jos vienodumas.

Dizaino lankstumas: „Casting“ gebėjimas pritaikyti sudėtingas funkcijas
Vienas didelis liejimo pranašumas yra tai, kad galite pagaminti beveik{0}}neto formos detales su sudėtingomis vidaus detalėmis, kurias būtų brangu arba sunku pagaminti iš vientisos plokštės.

Integruoti aušinimo kanalai - Liejimo procesas leidžia sukurti serpentininius arba konforminius aušinimo vamzdelius tiesiai ant plokštelės. Šie vamzdeliai seka plokštelės paviršiaus kontūrus, kad būtų efektyvus ir vienodas aušinimas. Aušinimo kanalai, kurie yra apdirbami į valcuotą plokštę, apsiriboja išgręžtomis tiesiomis skylėmis arba paprastais frezavimo grioveliais, kurie gali neatitikti sudėtingų plokščių formų.

Sudėtingi kontūrai ir briaunelės - Ne-stačiakampių formų, įvairaus storio, vidinės standumo briaunos arba tvirtinimo įvorės gali būti išlietos iš vienos dalies. Norint apdirbti tą pačią formą iš valcuotos plokštės, reikės pašalinti daug medžiagos, susidaryti laužą ir padidinti išlaidas.

Svorio mažinimas - Tuščiavidurės sekcijos arba grotelių konstrukcijos (naudojant smėlio šerdis) gali būti naudojamos kuriant lietų plokščių konstrukcijas, siekiant sumažinti svorį neprarandant standumo. Valcuotų plokščių plokštės dažnai yra tvirtos ir sunkesnės dėl tų pačių išorinių matmenų.

Integruoti kaitinimo elementai – kai kuriose liejinėse plokštėse yra įlieti -kaitinimo įrenginiai (pvz., vamzdžių šildytuvai, implantuoti liejimo proceso metu). Jis sudaro sklandžią sąsają tarp aliuminio ir šildytuvo, kuris pagerina šilumos srautą ir pašalina oro tarpus. Šildytuvai tvirtinami prie valcuotų plokščių plokščių naudojant presavimo{5}}kasetinius šildytuvus arba apdirbtus griovelius.

Konstrukcinis tvirtumas ir medžiagų vienodumas
Valcuota aliuminio plokštė turi puikią medžiagos konsistenciją. Kadangi plokštė pagaminta kaltine technika, mechaninės savybės (takumo stiprumas, kietumas, atsparumas nuovargiui) yra nuspėjamos ir vienodos išilgai storio. Nėra šalto uždarymo, inkliuzų ar susitraukimo ertmių ir jokių kitų paslėptų liejimo problemų. Valcuotos plokštės paprastai reikalingos tais atvejais, kai reikalingas didelis konstrukcijos stiprumas arba slėgio izoliacija (pvz., plokštės, naudojamos kaip vakuuminės kameros).

Lietas aliuminis, tinkamai termiškai apdorotas (pvz., T6, skirtas A356), pasižymi stipriomis mechaninėmis savybėmis, bet didesniu kintamumu. Vidiniai gedimai nustatomi taikant kokybės kontrolės metodus, pvz., rentgenografiją arba dažų įsiskverbimo patikrinimą. Daugeliu atvejų gerai pagamintas kaitinimo plokštės liejimas (nelabai įtemptas) yra gana tinkamas.

Išlaidos, apie kurias reikia galvoti: apimtis ir sudėtingumas
Mažo tūrio ar pagrindinių formų atveju - Valcuota plokštė dažnai yra ekonomiškesnė. Įprastos plokštės medžiagų kaina yra nedidelė, o apdirbimas nesudėtingas. Nereikia jokių įrankių (formų), todėl pristatymo laikas yra trumpas.

Didelio tūrio ar sudėtingų formų liejimas yra ekonomiškas. Sukūrus formą (įrankių sąnaudos), kiekvienas liejimas atliekamas greitai ir reikalauja mažai apdirbimo. Liejimo proceso metu per kelias sekundes sukuriami sudėtingi interjero elementai, kuriuos apdirbti prireiktų valandų.

Tiesą sakant, lūžio taškas{0}} priklauso nuo dalies sudėtingumo. Padaryti paprastą stačiakampę plokštelę iš valcuotos plokštės su skylutėmis kasetiniams šildytuvams beveik visada yra pigiau. Plokštelė su įmontuota-aušinimo spirale ir lenktomis kreivėmis tikriausiai bus pigesnė, nes gamybiniam liejiniui tenka daugiau nei keliasdešimt vienetų.

Terminis apdorojimas ir liekamieji įtempiai
Valcuota aliuminio plokštė (pvz., . 6061-T6) prieš išsiunčiant yra termiškai apdorojama. Apdirbimas reikšmingai nepakeičia medžiagos savybių, o intensyvus apdirbimas gali sumažinti paviršiaus įtampą ir sukelti deformaciją. Riedėjimo -sukeliami liekamieji įtempiai paprastai yra lengvi ir simetriški.

Lietas aliuminis po liejimo turi būti termiškai apdorotas, kad pasiektų pageidaujamą temperatūrą (pvz., T6: terminis apdorojimas tirpalu, grūdinimas ir sendinimas). Be terminio apdorojimo, aliuminis yra trapus ir kartais turi didelius liekamuosius įtempius, kurie gali iškraipyti apdirbant arba eksploatuojant. „Šiluminis apdorojimas prideda laiko ir išlaidų, tačiau būtinas patikimam veikimui.

Lieto aliuminio ir valcuotų plokščių šildymo plokščių plokštės|Palyginimo diagrama
Savybė / AttributeCast Aluminium (ty A356-T6) Valcuota aliuminio plokštė (pvz., . 6061-T6)
Šilumos laidumas (W/m·K) 150 – 160 ~167
Terminis vienodumas Geras (šiek tiek mažesnis dėl poringumo) Puikus (vienoda struktūra)
Gali sudaryti išbaigtus aušinimo kanalus Puikus (tiesioginis liejimas, smėlio šerdys) Tik tiesiems gręžtiems / frezuotiems kanalams
Formos sudėtingumasNear{0}}Net Shape Casting HighLow (reikia daug apdirbti)
Medžiagos konsistencija Vidutinė (priklauso nuo liejimo kokybės) Labai aukšta (apdorotas produktas)
Liekamieji įtempiai Reikia termiškai apdoroti, kad būtų sumažintas Mažas kaip gautas. Dėl apdirbimo galimas nedidelis deformavimas
Įrankių kaina didelė (reikia pelėsių) Nėra (lėkštės atsargos)
Dalies kaina – lengvos formosDidesnis (įrankių amortizacija) Trumpesnis
Dalies kaina – sudėtingos formos Žemiau vidutinio ir didelio tūrio Platus (apdirbimas) Didesnis
Įprasti naudojimo būdai Didelės{0}}apimties gamyba, didelės išlenktos plokštės su vidiniu aušinimu Tikslūs laminavimo presai, vakuuminės plokštelės, laboratorinė įranga
Pastaba apie taikymą: tinkamo plokštelės tipo pasirinkimas
Naudokite valcavimo plokšteles, kai:

Būtinas didelis terminis vienodumas ir nuspėjamumas (pvz., laminavimo presai saulės kolektoriams arba spausdintinės plokštės).

Plokštės forma yra stačiakampė arba paprasta su tiesiomis skylėmis šildytuvams.

Kiekiai nedideli (1-keli vienetai).

Plokštelė turi būti sandarus{0}}slėgis arba vakuuminis indas.

Reikalingas medžiagų sertifikavimas ir atsekamumas (pvz., ASTM B209).

Naudokite aliuminio plokštes, kai:

Reikia sudėtingų formų/kontūrų.

Vieno gręžimo nepakanka, reikia integruotų aušinimo kanalų.

Įrankių sąnaudos pateisinamos didelėmis gamybos apimtimis.

Svorį sumažinti naudojant tuščiavidurius profilius arba briauneles.

Įlieti -kaitinimo elementai yra geresni, kad būtų geras šiluminis kontaktas.

Priimtini nedideli šilumos laidumo nuokrypiai (5-10%).

Abi sistemos naudojamos daugelyje pramoninio šildymo sistemų. Vakuuminiam laminavimo aparatui gali būti naudojama didelio ploto plokštelė, kuri gali būti pagaminta iš plokščios ir nuoseklios valcuotos plokštės. Padangų presui pagal užsakymą gali būti pagaminta plokštelė, išliejama su aušinimo kanalais ir sudėtingomis formomis.

Išvada: dizaino laisvė ir šiluminis vienodumas
Lietas aliuminis suteikia didesnę projektavimo laisvę kaitinant plokštes, įskaitant įmontuotus aušinimo kanalus, sudėtingą kontūravimą ir artimas{0}}neto formas, kad būtų sumažintas apdirbimas. Tačiau liejinių šilumos laidumas yra šiek tiek prastesnis (150–160 W/m·K lyginant su valcuotų plokščių ca . 167 W/m·K) ir ne tokia homogeniška medžiagos struktūra dėl mikro-poringumo.

Valcuota aliuminio plokštė užtikrina geresnį šilumos laidumą, vienodumą ir medžiagos konsistenciją. Valcuota aliuminio plokštė yra optimali medžiaga darbams, kuriems reikalingas didelis-tikslumas ir vienodas kaitinimas. Jo apribojimai išryškėja tik tada, kai reikia sudėtingų vidinių charakteristikų arba didelių gamybos apimčių.

Optimalus pasirinkimas priklauso nuo kaitinimo plokštės geometrijos ir našumo reikalavimų. Kai jums reikia šiluminio tikslumo, valcavimo plokštė yra atsakymas. Kai specifikacijas lemia konstrukcijos sudėtingumas ir aušinimo kanalų integracija, lietinis aliuminis suteikia galimybių, kurių negalima ekonomiškai užtikrinti apdirbant iš vientisos plokštės.