Nella fabbricazione di scambiatori di calore a pinna di piastra di alluminio, i problemi di perdite non sono sempre causati dall'attrezzatura di brasatura o dalla qualità del materiale.precisione di montaggio, e controllo del processo di brasatura.

Tra questi fattori, il design della barra laterale (barra di sigillo) svolge un ruolo importante nella resistenza delle articolazioni di brasatura, nella resistenza alla pressione e nell'affidabilità a lungo termine.

La larghezza di brasatura della barra laterale si riferisce all'area di contatto orizzontale tra la barra laterale e la piastra separatrice (foglio di alluminio rivestito), dove si forma il giunto di brasatura in alluminio.

La scelta della corretta larghezza della barra laterale richiede un equilibrio tra:

• Affidabilità della brasatura
• Requisiti di pressione di funzionamento
• Performance di trasferimento di calore
• Peso del prodotto
• Stabilità della produzione

Attualmente, due principali tecnologie di brasatura dell'alluminio sono ampiamente utilizzate nella produzione di scambiatori di calore a pinna di piastra:

• Legatura all'alluminio a vuoto (legatura senza flusso)
• NOCOLOK Brazing in atmosfera controllata

Sebbene entrambi i processi possano produrre giunzioni in alluminio affidabili, i loro requisiti per la progettazione della barra laterale e il flusso di metallo di riempimento sono leggermente diversi.

Larghezza raccomandata della barra laterale per applicazioni diverse

1Applicazioni standard (pressione di progettazione ≤ 3,0 MPa)

Per applicazioni comuni quali:

• Frigoriferi ad olio
• Sistemi di raffreddamento a batteria
• scambiatori di calore standard per raffreddamento liquido

La larghezza raccomandata per la brasatura della barra laterale è:

3.0·3,5 mm

Valori raccomandati:

• Legatura a vuoto:30,0 mm
• Legatura NOCOLOK:3.2·3.5 mm

Questa gamma fornisce un buon equilibrio tra prestazioni di tenuta, resistenza strutturale e design leggero.

Per molti scambiatori di calore a pinne di piastra prodotti in serie,3.2 mm è diventato un valore standard ampiamente adottato.

2Applicazioni ad alta pressione (36,3 MPa)

Per applicazioni impegnative, tra cui:

• Sistemi di raffreddamento di accumulo di energia
• Sistemi idraulici di raffreddamento
• Scambiatori di calore criogenici

La larghezza raccomandata della barra laterale è:

40,05 mm

Una superficie di brasatura più ampia migliora:

• Forza articolare
• Resistenza alla pressione
• Capacità di prevenzione delle perdite

Tuttavia, una barra laterale più ampia non significa sempre prestazioni migliori.

larghezza superiore a5.0 mm non sono generalmente raccomandati, perché possono causare:

• Aumento del consumo di materiale e del peso
• Area di trasferimento termico efficace ridotta
• Accumulo di metalli di riempimento potenziali durante la brasatura

Il miglior progetto è la larghezza più adatta alle condizioni di lavoro, non l'opzione più ampia.

3. scambiatori di calore compatti e leggeri

per applicazioni compatte quali:

• Moduli di raffreddamento liquido per server
• Sistemi di raffreddamento in miniatura
• Corpi di scambiatori di calore di alluminio di piccole dimensioni

Il progetto minimo può raggiungere:

2.5 mm

Tuttavia, le barre laterali da 2,5 mm richiedono un controllo di fabbricazione estremamente rigoroso.

I rischi potenziali sono:

• Area di brasatura insufficiente
• Maggiore sensibilità alle deviazioni di montaggio
• Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528
• Aumento della probabilità di perdite

Pertanto, questa progettazione è raccomandata solo per applicazioni a bassa pressione:

≤ 1,6 MPa

Richiede un controllo eccellente della piattezza dei componenti, della distanza di montaggio e dell'uniformità della temperatura del forno.

Selezione della larghezza della barra laterale: vantaggi e limitazioni

Al di sotto di 2,5 mm

Le barre laterali strette riducono l'utilizzo dei materiali, ma l'area di brasatura diventa troppo limitata.

Tra i problemi comuni figurano:

• Basse tolleranze di brasatura
• Rischio più elevato di legame incompleto
• Scarsa resistenza alla pressione

Per una produzione di massa stabile, le barre laterali inferiori a 2,5 mm non sono generalmente raccomandate.

30,05 mm: la gamma preferita dall'industria

L'intervallo di 3,0 ∼ 5,0 mm è considerato l'area di progettazione ottimale per la maggior parte degli scambiatori di calore a pinna a piastra.

I vantaggi sono i seguenti:

• Area sufficiente per la diffusione del metallo di riempimento
• Migliore tolleranza alle variazioni di fabbricazione
• Performance di tenuta affidabile
• Un buon equilibrio tra resistenza e leggerezza
• Compatibilità con la brasatura a vuoto e la brasatura NOCOLOK

Per applicazioni generali:3.2 mm è una specifica standard comunemente scelta.

Oltre 5,0 mm

Una barra laterale di grandi dimensioni può aumentare l'utilizzo dei materiali senza fornire benefici proporzionali.

I possibili svantaggi sono:

• Peso del prodotto più elevato
• Area ridotta di trasferimento di calore
• Aumento del rischio di distribuzione irregolare dei metalli di riempimento

Pertanto, quando si progettano scambiatori di calore in alluminio, il più largo non è sempre meglio.

Legatura a vuoto vs Legatura NOCOLOK: differenze di progettazione

Legatura all'alluminio a vuoto

La brasatura a vuoto è un processo senza flusso che si basa su un ambiente a vuoto controllato e una precisa gestione della temperatura.

Perché l' umidificazione del metallo di riempimento è più sensibile a:

• Pulizia delle superfici
• Controllo degli spazi di brasatura
• Uniformità della temperatura

Gli scambiatori di calore a saldatura a vuoto preferiscono generalmente una larghezza di barra laterale più conservativa:

30,05 mm

I disegni ultra-stretti come quelli da 2,5 mm richiedono un controllo avanzato dei processi e sono normalmente evitati nella produzione di grandi volumi.

NOCOLOK Brazing in atmosfera controllata

La brasatura NOCOLOK utilizza il flusso per rimuovere gli strati di ossido di alluminio, migliorando l'umidità del metallo di riempimento e le prestazioni di flusso.

Pertanto, il limite inferiore può essere leggermente ridotto:

• Progettazione minima: circa2.8 mm
• Valore di produzione standard: circa3.2 mm

Questo processo fornisce prestazioni di produzione stabili per molti produttori di scambiatori di calore in alluminio.

Errore comune nella selezione della barra laterale

Scegliere una barra laterale più larga per una maggiore resistenza

Alcuni produttori ritengono che aumentare la larghezza della brasatura migliori sempre la resistenza alla pressione.

Tuttavia, una larghezza eccessiva può portare a:

• Maggiore consumo di materiale di alluminio
• Maggiore peso del prodotto
• Vantaggio ridotto per il peso leggero
• Area di trasferimento termico efficace ridotta

L'approccio corretto consiste nella selezione della larghezza adeguata in base alla pressione di funzionamento, al processo di brasatura e alla capacità di produzione.

Principali requisiti di fabbricazione per una brasatura affidabile

Anche con un design ottimizzato della barra laterale, il controllo della produzione è fondamentale per ottenere una qualità di brasatura stabile.

Tra i parametri importanti figurano:

Disparità di brasatura

Disponibilità consigliata per la brasatura:

00,03 ‰ 0,08 mm

Quando il divario supera:

0.1 mm

il rischio di saldatura incompleta e di perdite aumenta significativamente.

Tolleranza della barra laterale

Tolleranza raccomandata:

± 0,03 mm

L'altezza della pinna deve essere leggermente superiore alla barra laterale:

00,02 ‰ 0,04 mm

Questo garantisce una compressione e un contatto adeguati durante il montaggio.

Struttura della barra laterale e design degli angoli

• Le barre laterali rettangolari sono preferite per le applicazioni standard.
• I prodotti ad alta pressione possono utilizzare barre laterali con piccole scanalature di guida per migliorare il flusso del metallo di riempimento.
• Gli angoli degli scambiatori di calore sono zone di perdite comuni, quindi i quattro angoli possono essere aumentati localmente fino a10 mmper migliorare l'affidabilità della tenuta.

Guida alla selezione della larghezza della barra laterale

Migliorare la produzione di scambiatori di calore in alluminio con soluzioni professionali

La progettazione della barra laterale è solo una parte della produzione di scambiatori di calore affidabili con pinne in piastra di alluminio.

Una produzione di massa stabile dipende anche da:

• Accurato montaggio del nucleo
• Controllo uniforme della temperatura di brasatura
• Prova affidabile delle perdite
• Processi di fabbricazione coerenti

SUNHOPE offre soluzioni complete per la produzione di scambiatori di calore in alluminio, tra cui:

• Macchine per l'assemblaggio del nucleo degli scambiatori di calore a pinna di piastra
• Forni di brasatura a vuoto in alluminio
• Macchine per la formazione di pinne
• Attrezzature per la prova delle perdite
• Soluzioni per la produzione di radiatori e condensatori

Con attrezzature professionali e supporto tecnico, i produttori possono migliorare la consistenza della brasatura, ridurre i rischi di perdite e raggiungere una produzione di massa stabile.

Conclusioni

Per la maggior parte degli scambiatori di calore a pinne in piastra di alluminio,3.0·5.0 mm è l'intervallo dimostrato per la larghezza di brasatura delle barre laterali.

A3.2 mm progettazioneè adatto a molte applicazioni standard, mentre i sistemi ad alta pressione dovrebbero considerare4Disegni di.0 ∼5.0 mm.

La scelta ottimale dipende dalla pressione di lavoro, dalla tecnologia di brasatura e dalla capacità di produzione.

Una barra laterale correttamente progettata, unita a un'assemblaggio accurato e a attrezzature di brasatura stabili, costituiscono la base per la produzione di scambiatori di calore in alluminio affidabili e ad alte prestazioni.