Eine innovative Fertigungsmethode für wassergekühlte Reglergehäuse

Release Time:

2021-12-22

Aluminium-Druckgusslegierungen sind leicht und besitzen eine hohe Dimensionsstabilität für komplexe Teilegeometrien und dünne Wandstärken. Aluminium widersteht einer guten Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften sowie einer hohen thermischen und elektrischen Leitfähigkeit, was es zu einer guten Legierung für den Druckguss macht.

Der Gießprozess verwendet eine Stahlform, die oft in der Lage ist, Zehntausende von Gussteilen in schneller Folge herzustellen. Die Matrize muss in mindestens zwei Abschnitten hergestellt werden, um das Entfernen von Gussstücken zu ermöglichen. Der Gießzyklus beginnt damit, dass die beiden Formhälften von der Druckgusspresse fest zusammengespannt werden. Geschmolzenes Aluminium wird in den Formhohlraum eingespritzt, wo es schnell erstarrt. Diese Abschnitte sind fest in einer Maschine montiert und so angeordnet, dass einer stationär ist, während der andere beweglich ist. Die Werkzeughälften werden auseinandergezogen und das Gussteil ausgeworfen. Druckgussformen können einfach oder komplex sein und abhängig von der Komplexität des Gussstücks bewegliche Schieber, Kerne oder andere Abschnitte aufweisen. Die meisten Maschinen verwenden Mechanismen, die von Hydraulikzylindern betätigt werden, um eine Verriegelung zu erreichen. Andere verwenden direkt wirkenden hydraulischen Druck. Druckgussmaschinen, groß oder klein,

Aufgrund der Besonderheiten des Druckgussverfahrens lassen sich einige typische Fehler nicht vermeiden. Zu diesen typischen Defekten gehören Gasporosität, Schrumpfporosität, Einschlüsse, Risse, Kaltabschaltung

、Netzwerkrisse und andere. Und zwei riskante Ergebnisse können verursacht werden, eines ist Leckage und das andere eine schlechte Wärmeleitfähigkeit.

Großbauteile wie Umrichter- oder Reglergehäuse oder Chassis sind immer Aluminium-Druckgussteile. Da immer mehr elektrische Hochleistungskomponenten in Gehäusen installiert werden, reicht ein herkömmliches Luftkühlgerät wie ein Kühlkörper nicht aus, um Teile ordnungsgemäß funktionieren zu lassen, indem die Temperatur heruntergekühlt wird, insbesondere bei einigen wichtigen elektrischen Komponenten wie IC, IGBT. Es muss also eine Wasserkühlung mit einbezogen werden.

Wie fertigt man ein Aluminium-Druckgussgehäuse mit Wasserkühlkammer? Die Ingenieure von Metalli haben in Zusammenarbeit mit unseren Gusspartnern umfangreiches Wissen und Erfahrung investiert, um erfolgreich die innovative Herstellungsmethode für die Formung dieses großartigen Produktgehäuses zu erfinden.

Unser Prozess besteht zunächst darin, eine separate Kühlplatte zu erstellen. Verwenden Sie die CNC-Bearbeitung, um den gewünschten internen Kanal zu erhalten, und versiegeln Sie eine obere Abdeckung auf dem Kanal durch Vakuumlöttechnik. Damit ist eine komplette Kühlplatte fertig. Und alle elektrischen Komponenten, die eine Wärmeübertragung erfordern, werden durch die Installation direkt mit dieser Kühlplatte in engem Kontakt stehen. Wir können uns in hohem Maße auf leckagefreie Kühlplatten verlassen, da sie aus hochwertigem, konsistentem AA6061- oder 6063-Aluminiumplattenmaterial bestehen. Im zweiten Schritt wird das komplette Gehäuse unter Einbeziehung dieser vorgefertigten Kühlplatte gegossen. Nach dem Gießprozess kann eine weitere Bearbeitung wie maschinelle Bearbeitung und Oberflächenbehandlung durchgeführt werden, um das endgültige Gehäuse zu erhalten. Normalerweise ist das Gehäusematerial wie ADC12 oder A380.

Mal sehen, was der Leitfähigkeitsunterschied zwischen Druckguss und 6063 Aluminiumplatte ist.

AA6063 Leitfähigkeit 201 W/mK

ADC12 Leitfähigkeit 96 W/mK

Dann können wir durch die Einführung dieser Art von Gehäuse eine extrem hervorragende thermische Leistung erzielen. Wir müssen uns keine Gedanken über Leckagerisiko und schlechte Wärmeleitfähigkeit aufgrund typischer Druckgussfehler machen.

Im August 2021 wurde uns das Herstellungspatent für dieses Verfahren genehmigt. Und die Patentnummer ist CN202111006618.5.

Derzeit gibt es mindestens 10 Modelle von Controllern, Wechselrichtern oder Kommunikationsgehäusen, die bereits mit dieser neuen fortschrittlichen Methode eingeführt wurden. Und positive Rückmeldungen von Kunden ermutigen uns, diese Technologie zu boomen.

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Kurzbeschreibung des Vakuumlötens

Wenn für den Prozess im Vakuumofen anstelle eines reinen Metalls Legierungen verwendet werden, enthalten diese keine Flussmittel, so dass die Schlacke nicht mechanisch entfernt werden muss und die Schweißnaht sauber erscheint. Die Legierung darf keine Elemente enthalten, die sublimieren oder verdampfen können, da sonst die gewünschten Verbindungseigenschaften nicht erreicht werden und der Ofen kontaminiert werden könnte. Im Allgemeinen verschmelzen Legierungen nicht wie reine Metalle bei einer genau definierten Temperatur, sondern innerhalb eines Bereichs. Wenn möglich, sollten daher eutektische Legierungen angestrebt werden. Diese haben ein ähnliches Verhalten wie reine Metalle, wo die festen und flüssigen Elemente nur bei der eutektischen Temperatur koexistieren. Es gibt eine beträchtliche Anzahl von Füllmetallen für das Vakuumlöten. In einigen Legierungen, im Allgemeinen bei Hochtemperaturanwendungen, gibt es in vielen Fällen immer noch eine Situation, in der bei einer einzigen Temperatur eine „Solidus“- und „Liquidus“-Phase vorhanden ist, die aus mehr als zwei Metallformen besteht. Andere Legierungen, die üblicherweise in Vakuumöfen verwendet werden, zeigen jedoch eine breite „Solidus-Liquidus“-Zwischenphase mit einem Temperaturanstieg zwischen den beiden wichtigen Phasen. In diesem Fall erhöht sich die Zeit für eine vollständige Verschmelzung, da diese bei einer höheren Temperatur stattfindet, die die Lötprozesstemperatur sein wird. WARUM IM VAKUUMOFEN LÖTEN Der Vakuumofen kann das Erreichen der Schmelztemperatur mit äußerster Präzision und ohne Überschwingen sicherstellen. Beachten Sie auch, dass die Probleme der Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit der Legierung selbst im Vakuumofen vernachlässigbar werden. Damit das Hartlöten erfolgreich ist, muss der Füllstoff (ob in Form einer Paste oder als metallischer Draht oder Band) bei seiner eigenen spezifischen Schmelztemperatur und nicht bei einer höheren Temperatur schmelzen. Dadurch wird in erster Linie vermieden, dass die Flüssigkeit eine Temperatur hat, bei der ihre Oberflächenspannung geringer wäre, und somit eine größere Oberfläche benetzt, wodurch die Fuge nicht richtig gefüllt wird. Die Flüssigkeit muss sich innerhalb des Fugenhohlraums zwischen den Metallen genau verteilen und eine Zwischenschicht bilden. Durch die Kapillarwirkung dringt die Legierung in flüssigem Zustand in die Fugenräume ein. Diese entstehen durch mechanische Bearbeitung genau dort, wo die Fuge benötigt wird. Eine mechanische Bearbeitung ist erforderlich, um die richtigen Toleranzen in den Verbindungselementen zu erhalten, und muss die genaue Bettabmessung für die Verbindung bestimmen. Der Spalt muss so hergestellt werden, dass zu enge Toleranzen vermieden werden. In diesem Fall könnte die Verbindung schwierig zu füllen sein, und am anderen Ende des Spektrums würde eine zu große Toleranz zu einer schwachen Verbindung führen, möglicherweise mit Spalten oder Porosität. Tatsächlich wird die Legierung bei der Benetzungstemperatur gegen die Schwerkraft in die zu verbindenden Oberflächen gezogen. Es wird eine Legierung benötigt, deren Schmelztemperatur weit von der Schmelztemperatur der zu verbindenden Metalle entfernt ist, aber gleichzeitig geeignete mechanische Eigenschaften für die Verbindung aufweist. Darüber hinaus muss die Verbindungsoberfläche zur Erzielung perfekter Lötverbindungen sauber sein, ohne Spuren von Verarbeitungsölen oder -fetten, um eine gute Benetzbarkeit zu haben. Das Löten in einem Vakuumofen ist einfach und problemlos. Aufgrund der Art des Vakuums wird die Wärme gleichmäßig verteilt und die Teileproduktion ist konsistent. Aber lassen Sie uns die spezifischen Merkmale eines Vakuumofens zum Löten genauer betrachten.

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