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冷水机微通道_冷水机微通道的制造工艺是怎样的?

Time:2025-09-10 Pv:51

       冷水机微通道的制造工艺围绕核心部件(微通道扁管、翅片、集管)的加工、组装与可靠性强化展开,需兼顾 “微小流道精度”“结构密封性” 和 “换热性能稳定性”,以适配冷水机的长期工况(如持续冷热循环、冷媒压力波动)。其完整工艺流程可分为五大核心环节,具体如下:

一、核心原材料准备:适配微通道特性的材料选择

       冷水机微通道以铝合金为核心材料(少数场景用不锈钢,如耐腐蚀需求),需提前对原材料进行预处理,确保后续加工性能:

材料选型:

微通道扁管:选用 3003 系铝合金(含锰,防锈性好)或 6063 系铝合金(含镁硅,强度高),需具备高导热性(≥150 W/(m・K))、良好的挤压成型性和焊 接性,厚度通常为 1-3mm。

翅片:选用 1100 系纯铝或 3003 系铝合金,厚度仅 0.08-0.15mm,需兼顾轻薄与抗变形能力(避免冷水机运行中因气流振动破损)。

集管(分流 / 汇流管):选用 6061 系铝合金(强度高,可承受冷媒高压,如 R32 冷媒压力可达 4.0MPa 以上),直径通常为 10-25mm。

原材料预处理:

铝合金卷材 / 棒材需进行 “退火处理”(温度 300-400℃,保温 1-2 小时),降低材料硬度,提升后续挤压、冲压的成型精度。

表面清洁:通过碱洗(去除氧化层)→酸洗(中和残留碱液)→钝化(形成防护膜),避免加工过程中油污、氧化皮影响焊 接或密封性能。

二、关键部件加工:微通道扁管、翅片的精 密制造

这是工艺核心环节,需通过高精度设备实现 “微小流道成型” 和 “翅片高 效加工”,直接决定换热效率:

1. 微通道扁管制造:挤压成型 + 精 密打孔

       微通道扁管内部需加工出数十条平行微小流道(水力学直径 0.5-2mm,数量 10-50 条,根据冷水机功率设计),主流工艺为 “挤压成型 + 后续处理”:

步骤 1:模具设计与制造

       采用电火花加工(EDM)或线切割(WEDM)制作 “多孔挤压模具”,模具内需预留与扁管流道一一对应的 “型芯”(直径 0.3-1.8mm),型芯精度需控制在 ±0.01mm(避免流道尺寸偏差导致冷媒分配不均)。

步骤 2:热挤压成型

       将预处理后的铝合金棒材(直径 50-100mm)加热至 450-500℃(铝合金软 化温度区间),通过液压挤压机(压力 500-1500 吨)将金属强行压入多孔模具,挤出截面为 “扁平状 + 内部多流道” 的连续扁管。挤压速度控制在 5-15m/min,确保流道成型完整、无塌陷。

步骤 3:在线矫直与定尺切割

       挤压后的扁管通过 “辊式矫直机” 修正直线度(偏差≤0.5mm/m),再由飞锯(精度 ±0.1mm)切割成冷水机所需长度(通常 0.5-2m,根据换热器尺寸设计)。

步骤 4:流道清洗与检测

       用高压去离子水(压力 5-10MPa)冲洗扁管内部流道,去除挤压残留的金属碎屑(避免堵塞流道影响换热);通过 X 光探伤或工业 CT 检测流道完整性,剔除流道堵塞、壁厚不均的不合格品。

2. 翅片制造:冲压成型 + 波纹 / 开窗加工

翅片的作用是扩大空气侧换热面积(占换热器总换热面积的 80% 以上),需通过精 密冲压实现 “轻薄 + 高 效扰流”:

步骤 1:翅片成型冲压

       将铝合金卷材送入 “多工位冲压机”,通过模具一次性完成 “剪切(定宽)→波纹成型(增加空气扰动,提升换热系数)→开窗(冲切出百叶窗式缺口,破坏边界层)”,翅片间距控制在 1.5-3mm(根据冷水机风量设计,间距过小易积灰,过大则换热面积不足)。

步骤 2:翅片表面处理

       对冲压后的翅片进行 “亲水涂层喷涂”(如纳 米二氧化硅涂层),厚度 5-10μm,作用是:① 避免冷水机运行中冷凝水在翅片表面形成水膜(阻碍空气流动);② 提升抗腐蚀能力(应对潮湿环境)。涂层需经过 120-150℃烘干固化,确保附着力(划格测试≥4B 级)。