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  • 榮獲汽車空調專利的微通道鋁扁管{又稱平行流鋁扁管}6061鋁管
  • 2020/2/1 閱讀次數:[578]
  • 微通道鋁扁管(又稱"平行流鋁扁管")是一種采用精煉鋁棒、通過熱擠壓、經表面噴鋅防腐處理,薄壁多孔扁形管狀材料,主要應用于各種冷劑的空調系統中,作為承載新型環保制冷劑的管道零部件,采用新型環保制是新一代平行流微通道空調換熱器的關鍵材料。微通道鋁管是一種新型環保制冷劑承載管道部件,首先在汽車空調系統上獲得強制使用(歐盟規定為1996 年,中國規定為2002 年)。該產品由于技術含量高、生產難度極大,榮獲汽車空調專利的微通道鋁扁管{又稱平行流鋁扁管}6061鋁管鋁扁管是用在平行流空調上熱交換的管型,其特點是截面尺寸小,而且有許多扁孔。尺寸要求嚴格表面光潔度高,鋁扁管生產主要用連續擠壓生產方式,鋁扁管擠壓模具的精度與粗糙度是加工鋁扁管的關鍵。由于鋁扁管模具是外購,質量、價格、供貨期都受到制約。2008年3月公司決定將開發鋁扁管模具的任務由研發室承擔。我們接到任務后,對鋁扁管擠壓模具的特點進行了仔細分析;1、鋁材熔點較低,而擠壓變形產生400~500度熱量,模具材料必須采用耐熱模具鋼。2、因鋁扁管表面光潔度及幾何尺寸要求嚴格,模具加工設備要具備加工精度高,尤其是加工模具表面粗糙度一定要小。鋁扁而家用和商用空調系統上微通道換熱器的應用要晚得多。首先是最快轉向R410a的日本市場,從最早使用于小于2 匹的小型空調中,并逐漸向大型空調進軍,同時,為取得高效能而采取擴大空調換熱面積這一提高能效比的措施。而擴大空調換熱面積的首選部件無疑就是全鋁微通道換熱器。

    隨著禁用令期限的越來越近,越來越多的國內外知名空調企業已開始研發使用全鋁微通道換熱器。美國早在九年前就開始在家用空調上使用全鋁微通道換熱器,美國空調業的航母"約克"已100%在產品上使用了全鋁微通道換熱器;日本和韓國的空調生產企業,如夏普,三星等早在幾年前就開始了微通道換熱器的研究。

    而中國,加速家、商用空調的更新換代更具迫切性:

    首先,中國空調產量在多年前就成為世界第一,近年來更是占全球空調年產量的70%以上,限制和禁用對中國是首當其沖;

    其次,中國家、商用空調市場競爭異常激烈,加上銅價高漲使企業難以承受,迫使企業加快"鋁代銅"和新技術應用的步伐,即要符合環保、增效、節能,同時又要大幅度降低成本,而同樣體積的鋁價僅為銅價的十二分之一,應用平行流技術理所當然成為降低成本的主攻方向;

    第三,國家出臺了一系列帶有強制性的節能政策、法律法規和產業標準。而空調要達到節能主要有三條:一是采用變頻控制,但變頻器會增加很多成本;二是在銅管換熱器上把制冷劑直接更換成R410a冷媒,但會導致成本更高。三是使用平行流微通道換熱器,既符合環保、有效節能,又可降低成本50%以上。因此,微通道成了家、商用空調更新換代的最佳選擇和出路。中國汽車行業開始進入爆發式增長階段。到2009年,中國取代美國成為世界上最大的汽車銷售市場,結束了由福特公司開始的美國長達一個多世紀的汽車統治地位。不僅如此,2009年,中國的汽車產量超過了日本和美國的總和,取代了日本汽車工業保持的世界第一的位置。2009年中國汽車工業產銷總量分別達到1379.1萬輛和1364.48萬輛,同比增長48.30%和46.15%。2010年,汽車產銷分別為1826.47萬輛和1806.19萬輛,同比增長32.44%和32.37%,保持了世界第一的地位。2011年在我國汽車業步伐放緩的背景下,依然有5%左右的增長率。預計未來十年,我國汽車市場年均增長率將達到7.1%,到2020年中國汽車市場6061鋁管的銷量有望占據全球汽車總銷量的一半以上,將是美國市場銷量的兩倍左右,中國汽車市場前景非常廣闊 折疊管模具加工的關鍵零件是模芯及外模,它決定了鋁扁管成型的精度與粗糙度。根據鋁扁管的型面,加工模具只有用數控線切割。按照目前模具中心的數控線切割加工精度0.02mm及表面粗糙度6.4遠遠達不到精度0.003mm及粗糙度0.2。為此我們決定用慢走絲加工模具2010年之前,世界上僅有挪威的海德魯、日本的三菱和古河、韓國一進等極少數廠家生產,其生產技術基本上被其壟斷,內資企業根本沒有能力生產,國內汽車空調換熱器廠商所需的該材料,只能從上述國外廠家設在中國的獨資子公司或者直接進口獲得。微通道鋁管尺寸精度遠高于《鋁及鋁合金研究要熱擠壓管》國家標準。按國家標準,典型品種寬度16mm尺寸偏差為±0.3mm,而微通道鋁管寬度尺寸偏差為±0.03mm,要求高的甚至需提高到±0.01~±0.02mm。微通道鋁管其最小極限壁厚僅0.13mm,如果鑄棒材料純凈度和含氫量達不到要求的話,只要有一個很細微的氣孔或者夾雜物,都會使微通道鋁管的薄壁產生泄漏,故必須采用高純度精煉棒,含氫量≤0.09%

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