FSW Sıvı soğuk plakalar
Sürtünme Karıştırma Kaynağı, geleneksel füzyon kaynağının sınırlamalarını aşan, termoplastik işleme hakim olmak ve katı haldeki metal atomlarının bağlanma şeklini yeniden şekillendirmek için mekanik kuvvet kullanan, sıvı soğutmalı plakalar üretmek için kullanılan bir işlemdir.
Sıvı soğutma plakası
Bir Teklif Alın
FSW sıvı soğuk plaka nedir?
Sürtünme karıştırma kaynağı, katı hal fiziksel bir kaynak yöntemidir. Genellikle iki parçadan oluşur: alt plaka ve kapak plakası. Mekanik kuvvet ve sürtünme ısısının etkisi altında, karıştırma başlığı kaynak malzemesine göre hareket eder ve sürtünme yüzeyinin ve çevresindeki alanın sıcaklığının kaynak malzemesinin erime noktasına yakın ancak daha düşük bir sıcaklık aralığına yükselmesine neden olur. Malzemenin deformasyon direnci azalır, plastisitesi artar ve arayüz oksit filmi kırılır. Dövme basıncı altında, alt plaka ve kapak plakası, arayüz moleküllerinin difüzyonu ve yeniden kristalleşmesi yoluyla birbirine kaynaklanır. Tüm süreç kimyasal değişime uğramaz, bu da onu son derece güvenilir bir sıvı soğutmalı plaka üretim yöntemi haline getirir.
FSW sıvı soğuk tabak nasıl yapılır?
Sürtünme karıştırma kaynaklı bir sıvı soğutma plakası üretilirken, malzeme seçimi çok önemlidir. Yaygın olarak kullanılan malzemeler arasında alüminyum ve bakır bulunur. Alüminyum malzemeler söz konusu olduğunda, alt plaka genellikle 6061 alüminyum alaşımı, kapak plakası ise genellikle 1050 alüminyum alaşımı kullanır. Üretim sırasında, plakalar öncelikle yüzeydeki kirleri ve yağ lekelerini gidermek için kesme ve temizleme gibi ön işlemlerden geçirilir. Ardından, alt plaka ve kapak plakası monte edilir ve yerleştirilir. Son olarak, karıştırma kafasının yüksek hızda dönmesini ve malzemelerle sürtünme yoluyla ısı üretmesini sağlayan bir sürtünme karıştırma kaynağı cihazı kullanılır. Daha sonra malzemeler plastik bir şekilde eritilerek kaynak işlemi tamamlanır ve sıvı soğutma plakası elde edilir.
Sıvı soğutma plakasının işlenmesinde, akış kanalının tasarımı ve işlenmesi büyük önem taşır. Genellikle, sıvı soğutma plakasının akış kanalının genişliği 9 ila 20 milimetre arasında, derinliği ise yaklaşık 10 milimetredir. Kapak plakasının kalınlığı genellikle 4 milimetredir ve alt plakanın içbükey bir oluğa sahip olması gerekir. Bu yapısal tasarım, kapak plakası üzerine yerleştirildikten sonra sürtünme karıştırma kaynağı için uygun koşullar yaratmasını sağlar. İşlemin sorunsuz ilerlemesini sağlamak için akış kanalında dik açılardan kaçınılmalı ve matkabın sorunsuz geçmesine yardımcı olmak için geçişli bir R açısı benimsenmelidir. Akış kanalının işlenmesi tamamlandıktan sonra, malzeme yeniden şekillendirilmeli ve ardından kapak plakasının kalınlığının en az 3 milimetre olmasını sağlamak için CNC işleme yapılmalıdır. Kaynak yapılırken, kaynak kalitesinin sağlanması için kaynak derinliği genellikle 4 milimetreden büyük olmalıdır.
FSW sıvı soğuk plakası için akış kanalları nasıl tasarlanır?
Yerel yoğunlaştırma mikrokanalları:
2000 watt'ı aşan güce sahip invertörler ve IGBT'ler gibi yüksek güç yoğunluklu ısı kaynakları için sürtünmeli karıştırma kaynaklı bir sıvı soğutma plakası tasarlanırken, sıvı soğutma plakasının akış kanallarında lokal işlem yapılması gerekir. Bunun nedeni, geleneksel birim alana sahip akış kanallarının yüksek güç yoğunluklu ısı kaynaklarının soğutma gereksinimlerini karşılayamamasıdır. Bu nedenle, genellikle ısı kaynağının alt kısmındaki akış kanallarında şifreleme işlemi uygularız. Yani, alt kısımdaki akış kanalları soğutma sıvısıyla tamamen temas halindedir, böylece ısı soğutma sıvısına yayılıp ardından uzaklaştırılabilir. Böylece yüksek güç yoğunluklu ısı kaynaklarının çalışma sırasında uygun bir sıcaklığı koruması ve ekipmanın kararlı çalışması garanti altına alınır. Genellikle, bu lokal yoğunlaştırma mikro kanallarını üretmek için sıyırılmış kanatçık yöntemini kullanırız.
Seri bağlantı:
Sıvı soğutma plakası tasarlanırken, akış kanalı düzeni önemlidir. 2 kW'ın altındaki güçteki ısı kaynakları için seri bağlantı tasarımı uygundur. Bu tasarımda, soğutma sıvısı plakaya girer, eşit şekilde düzenlenmiş kanallardan akar ve çıkar. Plakada birden fazla ısı kaynağı (örneğin 3 veya 4) varsa, soğutma sıvısı bunların içinden teker teker geçer. Isıyı emdiği için ilk ısı kaynağı sonuncusundan daha sıcaktır. Ancak yaklaşık 4°C'lik bir sıcaklık farkı kabul edilebilir. Bu basit seri bağlantı yaklaşımı, orta güçteki ısı kaynakları için soğutma performansı ve tasarım basitliğini dengeleyen yaygın bir tercihtir.
Paralel bağlantı:
3000 W'ın üzerindeki invertörler veya IGBT'ler gibi ultra yüksek güç kaynakları için sıvı soğutma plakaları tasarlanırken, seri akışlı kanal tasarımları yerine paralel akışlı kanal tasarımları önemlidir. Seri tasarımlar, bileşenler arasında büyük sıcaklık farklarına neden olarak performansı düşürür. Paralel tasarımlar, homojen soğutma sağlar ancak her bir ısı kaynağının altındaki akış hızlarının hassas bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir. Daha düşük basınç farkları daha hızlı akışa yol açtığından, verimli ısı dağılımı ve istikrarlı ekipman çalışması için tüm paralel kanallarda tutarlı akış hızlarının korunması çok önemlidir.
Walmate Thermal, FSW soğuk plakasını müşterileri için nasıl üretiyor?
Malzeme
Malzeme seçimine gelince, müşterilerimizin ihtiyaç duyduğu güç seviyesine göre Bakır 1100 veya Alüminyum 6063 malzemesini kullanıp kullanmayacağımızı belirliyoruz. Bu sayede hem müşterilerimizin ihtiyaçlarını karşılıyor hem de maliyetlerini düşürmelerine yardımcı oluyoruz.
Isıl işlem
Malzemeyi seçtikten sonra, üzerine ısıl işlem uygulayacağız. Sıvı soğutma plakasının hammaddesi iç gerilime sahip olduğundan, malzemeyi tavlamamız gerekiyor. Bu, işleme sırasında iç gerilimin serbest kalmasını sağlar.
CNC işleme
Akış kanallarını hassas bir şekilde işlemek için gelişmiş CNC makinelerimizi kullanıyor ve alt plaka ile kapak plakası arasında yüksek hassasiyetli bir tolerans uyumu sağlıyoruz. Bu hassas işleme süreci, sonraki sürtünme karıştırma kaynak işlemi için sağlam bir temel oluşturuyor.
Sızıntı testi
Kaynak işlemi sırasında oluşabilecek olası kusurları kapsamlı bir şekilde kontrol etmek için hava muayenesi veya helyum muayenesi yöntemleri kullanılır. Ürün kalitesini sağlamak için, tüm sıvı soğutma plakalarının %100 sızdırmazlık muayenesinden geçmesi gerekir. Yalnızca bu muayeneyi geçen sıvı soğutma plakaları bir sonraki adıma, yani hassas CNC işlemeye geçer.
