攪拌摩擦焊和真空釬焊在水冷板的加工過程中各有用途,主要是根據(jù)結構來確定,數(shù)量小加工面大的平板結構的攪拌摩擦焊,速度快成本低,如果是有立面結構或者批量產(chǎn)品用真空釬焊就顯示出優(yōu)點,隆源高科有攪拌摩擦焊,真空釬焊,感應釬焊,氣體保護焊等多種焊接手段,針對不同精度要求和工件結構特點用選用優(yōu)化的工藝方案。
在新能源汽車領域,車載電控系統(tǒng)散熱器一直發(fā)揮著重要的冷水循環(huán)的作用,時刻為汽車進行“降溫”,防止電池、電機運轉過程中溫度過高發(fā)生損壞、燒毀、甚至爆炸等事故的發(fā)生。新能源汽車電池冷卻系統(tǒng)主要包括、電池、電池冷卻器、電機控制盒、和水冷板等主要部件、新能源汽車水冷板部件在承重和耐腐蝕環(huán)境和條件下使用,只要汽車啟動、水冷循環(huán)散熱器就不停息運轉。因此,水冷散熱器生產(chǎn)質量嚴格把關。
FSW為通過攪拌頭摩擦生熱,使母材達到熔融狀態(tài)完成焊接的一種方法,屬于固相焊接。但是由于焊接方法特點的限制,目前冷板行業(yè)僅于簡單的焊接軌跡,比如平直的結構或圓筒形結構的焊接,而且在焊接過程中工件要有良好的支撐和襯墊。對于小的工件,人為的因素對質量影響很大。
真空釬焊是在真空條件下,通過低于母材熔點的焊料融化把母材連接在一起的焊接方式。適合于批量生產(chǎn)。產(chǎn)品的性能不受人為因素影響。
部分簡單的大流量低流阻壓降要求的并聯(lián)水路的水冷板,也可采用摩擦焊接技術(FSW)實現(xiàn),這是因為采用型材作為并聯(lián)水道實現(xiàn)散熱要求,焊接的軌跡為橫平豎直,易于操作。特別適合小批量的生產(chǎn)。對于大功率水冷板技術,特別是小流量,高壓降的水冷板設計結構復雜,焊接軌跡不易控制,只能采用真空釬焊技術才能有保障。
技術特點:1、焊縫中無熔焊氣孔缺陷,無元素燒損,無熱裂紋,從來無泄漏的高可靠性;
2、無凝固時元素和組織的偏析,焊接區(qū)顯微組織各向同性,無焊縫余高;
3、焊接工藝簡單,屬于不添加焊劑型焊接:無需填絲,無需開坡口,無需焊前處理,無需保護氣;
4、加工過程環(huán)保,無光與氣污染;
5、焊區(qū)收縮小,變形小;
6、由于設備成本較高,目前加工成本較高,同時對技術工人的熟練程度要求高。
相對風冷散熱,水冷散熱方式因其具有靈活、輕巧、可靠、散熱及無需維修等特點被新能源汽車、工業(yè)電子等行業(yè)廣泛應用。完整的水冷系統(tǒng)一般包括吸熱裝置(緊貼發(fā)熱源)、液體輸送管、散熱裝置(散熱片+風扇等)、液體輸送泵。
目前,工業(yè)上常見的水冷散熱器產(chǎn)品有水冷板、水冷殼體、水冷箱體等,其產(chǎn)品結構和散熱原理如下:將流道結構的基板與蓋板貼合,采用攪拌摩擦焊工藝焊接形成密封腔體,腔體流道設進出口水嘴,連接輸水管與輸送泵,通過水循環(huán)流動快速將熱量擴散到整體水冷板,避免熱源聚集,繼以控制產(chǎn)品的工作溫度。
水冷板類產(chǎn)品設計制造過程要考慮很多因素,不僅僅要考慮材料的選擇、流道結構對散熱影響,還要考慮產(chǎn)品結構是否滿足焊接工藝等,我們在進行產(chǎn)品制造工藝分析階段,需要確保:1)焊接前蓋板和基板對接間隙、平面度滿足攪拌摩擦焊接要求;2)焊接深度影響焊接變形,焊接尾孔的位置需要預先確定;3)焊接一般作為前置工藝,零件表面留有加工余量,焊后需進行CNC銑平。4)零件如需特殊表面處理,則需要考慮焊接位置色差影響。
水冷板,這是一種通過液冷換熱的元件,原理是在金屬板材內加工形成流道,電子元件安裝于板的表面(中間涂裝導熱介質),冷卻液從板的進口進入,出口出來,把元件的發(fā)出的熱量帶走。水冷板流道形成的工藝常見的有:摩擦焊、真空釬焊、埋銅管、深孔鉆等。