MS-NAE5510-2 扩散粘结PCHEs市场不断增长



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jonson
30 1 月 24
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由于扩散粘结PCHEs的固有优势,许多行业正在采用这种不断发展的技术来改善各种应用中的热传递。

石油和天然气

PCHEs紧凑高效的传热能力是许多石油和天然气应用的理想选择,包括预热器、过热器、气体压缩冷却器、高温换热器和液化天然气(LNG)换热器。

例如,在海上液化天然气生产中,当管道不可用时,为了安全运输或储存,天然气被转化为液体。液化天然气以液态形式只占据一小部分空间,但作为过程的一部分,天然气必须冷却到大约零下260°F,从而产生热量。PCHE是一种实用、紧凑的解决方案,适用于船上等占地面积较小的地方。

氢能汽车加气站需要PCHEs。

氢燃料站

氢能汽车加气站需要PCHEs。储存的氢气在转移到汽车油箱之前必须预先冷却到大约零下40摄氏度。这种冷却过程可以防止在加注过程中可能损坏油箱的过高温度造成的潜在损坏。

“要装满一个油箱,加压氢气的压力大约为1000巴;这个过程会产生过多的热量,”布罗伊奇博士说。“因为温度不能超过储罐的临界极限至关重要,所以氢气要预先冷却到零下40摄氏度左右。加气站冷却回路中的PCHE必须承受1000巴或更高的压力和零下50摄氏度的低温。pche的紧凑设计也便于与氢气分配器外壳集成。”

铝散热器的应用:电动汽车和航空航天

铝散热器在许多关键设备的热管理中很受欢迎,其中重量是一个因素,包括汽车和航空航天。铝制散热器也通常与电池一起使用。

散热器和热交换器中最常用的铝合金是6000系列合金。然而,镁和硅是主要的合金元素,很难用钎焊等方法连接。

“在许多散热器应用中,钎焊剂经常被禁止使用,”布罗伊奇博士说。“因此,真空钎焊仍然是一种使用基于铝硅共晶合金的填充金属的连接技术。然而,这些合金的熔点为580°C,非常接近基材的熔点,因此仅提供了一个微小的工艺窗口来实现高质量的键合。”

他指出,PVA TePla多年来开发了一种扩散焊接工艺,成功地连接了6061等高合金铝材料。

扩散结合过程涉及在高真空热压机中对结合部分施加高温和压力,如PVA TePla提供的热压机。

扩散连接炉的优化设计

PCHEs扩散焊接的熔炉设计和工艺实施有多种方法。高真空炉热压机的进步实现了卓越的压力控制和快速冷却系统,从而改善粘合、提高产量并显著缩短周期时间。

PVA TePla等制造商提供带有大型压板的多缸系统,可容纳各种零件。该公司最大的MOV 843 HP能够处理950毫米(37.4英寸)x 1,300毫米(51.18英寸)的基板,这对于扩散焊接来说是相当大的面积。压力为8000千牛。增加这种几何限制的研究也正在进行中。

通过控制和同步每个气缸,一体化压机在整个表面上提供了非常一致的压力。MOV还在压板底部配备了内置压力传感器。可以在软件中调整单个液压缸,以根据传感器反馈在大面积范围内实现一致性。

Broich博士指出,高粘合强度对于极端环境下涉及PCHEs的应用至关重要。

他说:“它需要高强度设计的压制单元(压制冲头和压板)(当需要高真空热压机时),才能在1000℃甚至更高的温度下转移800或1000吨。”

此外,Broich博士表示,压制单元的设计应最大限度地减少热区内的质量,同时在整个工作空间和压板上实现均匀的力分布。

“扩散焊接机的设计应尽可能缩短循环时间,同时通过减少热质量来节约能源;这对生产率和成本效益非常重要。

为了生产高质量的扩散焊接PCHE,与PVA TePla等专业合作伙伴合作对于需要工艺和技术支持的制造商来说至关重要。

“我们的大多数客户都不熟悉这项技术,”布罗伊奇博士说。“我们为他们提供基本的工艺技术知识支持,以便他们能够正确使用机器生产高质量的扩散焊接PCHE。”

由于美国对这种精密技术的需求迅速扩大,PVA TePla将在加利福尼亚州科罗纳开设一个扩散焊接技术中心。今年夏天,一台与德国生产能力相当的全尺寸工业炉有望问世。PVA TePla将能够展示机器的粘合能力,运行R&D样品,并提供加工服务。

“在美国和德国,我们可以在客户决定投资一台机器之前证明债券的质量,”布罗伊奇博士说。“我们处理工艺开发的大部分要素,以证明技术并帮助扩大生产规模。或者,如果客户外包生产,我们可以为他们提供全面的合同处理。”

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