Mainstreamový materiál preB-rúrky pre skladaný radiátorje kompozitná spájkovaná platňa z hliníkovej zliatiny (väčšinou trojvrstvový kompozit 4343/3003/4343), s malým množstvom použitého čistého hliníka, zliatiny hliníka alebo nehrdzavejúcej ocele. Jeho materiálové charakteristiky sú navrhnuté v súlade s piatimi základnými požiadavkami na tvarovanie, spájkovanie, odvod tepla, tlakové ložisko, antikoróznu ochranu a nízku hmotnosť.
1, Hlavné materiály a triedy
Základný substrát: Hliníková zliatina 3003 (séria Al Mn), s vyváženou pevnosťou, tvárnosťou a tepelnou vodivosťou, je hlavným materiálom B-trubice.
Spájkovacia vrstva: hliníková zliatina 4343 (systém Al Si), s nízkym bodom topenia (asi 577 ℃), počas spájkovania sa roztaví a vyplní medzery, čím sa dosiahne pevné spojenie medzi telom rúry, pásom na odvádzanie tepla a hlavnou doskou.
Kompozitná štruktúra: trojvrstvová kompozitná doska 4343/3003/4343 so 4343 spájkovanými vrstvami na vnútornej a vonkajšej strane a štrukturálnou vrstvou 3003 v strede, čím sa vyrovnávajú vlastnosti spájkovania a pevnosť konštrukcie.
Hrúbka: bežne používané 0,20-0,30 mm, ultratenké modely môžu dosiahnuť až 0,18 mm, vyváženie nízkej hmotnosti a odolnosti voči tlaku.
2, Základné vlastnosti materiálu
1. Spracovateľnosť formovania (kompatibilná s technológiou skladania)
Vysoká ťažnosť: hliníková zliatina 3003 má pomer predĺženia ≥ 20 % a môže byť formovaná do štruktúry s dvojitou dutinou typu B prostredníctvom viacerých prechodov valcovania, bez trhlín a minimálneho odskoku.
Vytvrdzovanie za studena je kontrolovateľné: pevnosť sa zlepšuje po tvarovaní valcovaním, bez potreby následného tepelného spracovania, čo zjednodušuje proces.
Vysoká rozmerová presnosť: Hrúbka kompozitnej dosky je rovnomerná a rozmerová tolerancia časti B rúrky po formovaní je malá, čo zaisťuje konzistenciu montáže.
2. Adaptabilita spájkovania (kľúčové charakteristiky procesu)
Spájkovacia vrstva s nízkou teplotou topenia: Spájkovacia vrstva 4343 sa topí pri 577-590 °C a vytvára teplotné okno spájkovania so substrátom 3003 (bod topenia 643 °C), aby sa zabránilo roztaveniu a deformácii tela rúry.
Dobrý výkon kapilárneho plnenia: Roztavený spájkovací materiál 4343 vyplní medzery ohybu B-rúrky, rebra rúry a hlavného plechu rúrky prostredníctvom kapilárneho pôsobenia, čím sa vytvorí súvislý a hustý spájkovaný spoj.
Chyby proti spájkovaniu: Kompozitná vrstva má silnú priľnavosť a počas spájkovania nedochádza k delaminácii ani odlupovaniu; Tekutosť spájkovacieho materiálu je mierna, čím sa znižuje únik spájky a virtuálne spájkovanie.
3. Výkon výmeny tepla (jadro na odvod tepla)
Vysoká tepelná vodivosť: Zliatina hliníka 3003 má tepelnú vodivosť približne 190 W/(m · K), blízku čistému hliníku, s rýchlym prenosom tepla a nízkym tepelným odporom.
Tenkostenné a efektívne: S hrúbkou steny iba 0,2-0,3 mm je dráha vedenia tepla krátka a účinnosť prenosu tepla je o 15-20% vyššia ako u tradičných extrudovaných rúr.
Štruktúra s dvojitou dutinou: Skladanie typu B vytvára dva nezávislé prietokové kanály, čím sa zväčšuje plocha prenosu tepla a zlepšuje sa rovnomernosť rozptylu tepla.
4. Mechanika a kompresný výkon
Vysoká pevnosť: Zliatina hliníka 3003 má pevnosť v ťahu ≥ 140 MPa a medzu klzu ≥ 70 MPa, čím spĺňa požiadavky na vnútorný tlak radiátora (0,2-0,5 MPa).
Vysoká odolnosť proti výbuchovému tlaku: Skladacie spoje B-rúr sú spájkované, aby vytvorili konštrukčné výstužné tyče, a výbuchový tlak je o 20-30% vyšší ako pri zváraných rúrach s rovnakou hrúbkou steny.
Antivibračná únava: Hliníková zliatina má dobrú húževnatosť a je vhodná pre vibračné podmienky, ako sú automobily a stavebné stroje. Môže sa používať dlhodobo bez praskania.
5. Odolnosť proti korózii a trvanlivosť
Korózna odolnosť podkladu: 3003 obsahuje Mn, tvoriaci hustý oxidový film, odolný voči atmosférickej korózii a korózii chladiacej kvapaliny.
Kompozitná antikorózna ochrana: Niektoré špičkové produkty používajú viacvrstvovú kompozitnú technológiu MULTICLAD ®, zabudovanú antikoróznu vrstvu, test soľným sprejom SWAAT môže dosiahnuť 100 dní bez úniku a životnosť sa zvýši o viac ako 30%.
Žiadny ďalší náter: Kompozitná štruktúra má antikorózne vlastnosti a nevyžaduje galvanizáciu, čím sa znižujú náklady a zlepšuje sa tepelná účinnosť.
6. Nízka hmotnosť a ekonomická efektívnosť
Výrazné zníženie hmotnosti: o 60-70% ľahšie ako tradičné oceľové rúry a o 15-20% ľahšie ako extrudované hliníkové rúry, čo pomáha znižovať hmotnosť celého vozidla/vybavenia.
Optimalizácia nákladov: Tvarovanie kompozitných dosiek vo valcoch nahrádza extrúziu a zváranie s vysokým využitím materiálu, menším počtom procesov a celkovým znížením nákladov o 5 – 20 %.
Recyklovateľné: Hliníková zliatina je 100% recyklovateľná a spĺňa environmentálne požiadavky.
3、 Porovnanie iných materiálov (obmedzená aplikácia)
Čistý hliník (1050/1060): má lepšiu tepelnú vodivosť a vynikajúcu tvarovateľnosť, ale nízku pevnosť, používa sa len pre nízkotlakové chladiče malých rozmerov.
Nehrdzavejúca oceľ (304/316): odolná voči korózii, vysokej teplote, extrémne vysokotlakové ložisko, ale zlá tepelná vodivosť, veľká hmotnosť, vysoká cena, používa sa len pre špeciálne pracovné podmienky (ako je vysoká teplota, silná korózia).
Zliatina medi: Má najlepšiu tepelnú vodivosť, ale je ťažká, drahá a náchylná na oxidáciu a bola v podstate nahradená hliníkovou zliatinou.
4、 Kľúčové úvahy pri výbere materiálu
Pracovný tlak: Pre stredný a vysoký tlak (>0,3 MPa) sa uprednostňujú kompozitné dosky 3003+4343, aby sa zabezpečila pevnosť pri spájkovaní a odolnosť voči tlaku.
Účinnosť odvádzania tepla: Uprednostňujte tenkostennú hliníkovú zliatinu 3003, vyrovnávajúcu tepelnú vodivosť a nízku hmotnosť.
Korózne prostredie: Vyberte si viacvrstvové kompozitné antikorózne materiály pre prostredie chladiacej kvapaliny/soľného spreja, aby ste predĺžili životnosť.
Náklady a veľkosť šarže: Vyberte si štandardné kompozitné dosky 4343/3003/4343 pre veľké množstvá a všeobecné scenáre s najvyššou nákladovou efektívnosťou.
