Cerințele crescânde de eficiență, numărul în creștere al producției și presiunea costurilor tot mai mari reprezintă noi provocări pentru producătorii de schimbătoare de căldură. Întrebarea crucială este: Ce tehnologie de fabricație va permite în viitor cea mai înaltă calitate a componentelor, în timp ce se menține o producție economică în serie? Fraunhofer IWU poate oferi răspunsuri personalizate la această întrebare. Pe lângă metodele consacrate, cum ar fi presarea cu matrițe goale (presare) și deformarea cu plăci de înaltă presiune (hidroformare), institutul se concentrează în special pe o tehnologie cu un potențial de productivitate excepțional: laminarea cu matrițe goale.
Particularitatea: Toate cele trei metode sunt dezvoltate, investigate și calificate pentru aplicații industriale la Fraunhofer IWU. Companiile primesc astfel o evaluare deschisă tehnologic a strategiei de fabricație optime pentru cerințele lor. Competențele de bază provin din lucrări de dezvoltare de lungă durată pentru plăci bipolare în celule de combustie și electrolizoare.
Trei tehnologii, trei puncte forte
Plăcile metalice de schimbătoare de căldură necesită structuri de canal filigran, o mare precizie dimensională și calitate reproducibilă. În același timp, costurile de investiție, utilizarea materialelor și performanța de producție trebuie să fie prezentate economic. Pentru aceste cerințe, Fraunhofer IWU dispune de trei tehnologii de deformare diferite.
Deformarea cu plăci de înaltă presiune se caracterizează prin formarea excelentă a structurilor de canal și precizii ridicate ale componentelor. Deoarece este necesară doar o gravură a uneltei, efortul și timpii de achiziție a uneltelor se reduc. Deformarea pasivă cu plăci de înaltă presiune dezvoltată la Fraunhofer IWU simplifică de asemenea semnificativ tehnologia necesară a echipamentului și scurtează timpii de proces. Presarea cu matrițe goale este astăzi considerată standard industrial pentru fabricarea plăcilor metalice structurate. Metoda combină o mare siguranță a procesului, concepte de echipamente consacrate și producție economică în serie. Pentru multe aplicații, aceasta rămâne tehnologia de referință industrială.
Când productivitatea devine un avantaj competitiv
Cel mai mare impuls de dezvoltare este așteptat de Fraunhofer IWU în domeniul laminării cu matrițe goale. Spre deosebire de presarea discontinuu, deformarea se realizează continuu între cilindri de formare rotativi. Această cinemată a procesului reduce semnificativ forțele de deformare necesare și deschide în același timp rate de producție mult mai mari. În timp ce metodele convenționale permit realizarea a până la 60 de componente pe minut, pentru laminarea cu matrițe goale se prognozează performanțe de producție de peste 100 de componente pe minut.
Asta creează un potențial economic semnificativ, în special pentru piețele viitoare cu volume mari. Producția continuă permite concepte de echipamente mai compacte, o eficiență ridicată a materialelor și costuri atractive pe unitate. În special, metoda deschide noi perspective pentru lanțuri de procese complet integrate de la rolă la rolă.
De la rolă (Coil) „direct” la schimbătorul de căldură
Fraunhofer IWU adoptă o abordare holistică. În centrul atenției nu se află doar deformarea plăcilor individuale. După laminarea continuă cu matrițe goale, componentele pot fi separate, asamblate și stivuite direct din bandă. Astfel, se creează o arhitectură de fabricație foarte productivă de la rolă până la placa de schimbător de căldură finalizată. În special la scară industrială, acest lucru permite reducerea semnificativă a costurilor de investiție pe componentă, a efortului de manipulare și a timpilor de producție. Așadar, adevărata forță a laminării cu matrițe goale nu constă doar în procesul de deformare în sine, ci în adecvarea sa excelentă pentru linii de fabricație foarte automatizate.
Cunoștințe despre hidrogen pentru următoarea generație de schimbătoare de căldură
Baza tehnologică pentru aceasta a fost deja creată la Fraunhofer IWU. În numeroase proiecte de cercetare și dezvoltare, institutul a studiat, evaluat și calificat fabricarea plăcilor bipolare metalice pentru celule de combustie și electrolizoare. În acest context, s-au concentrat exact pe acele întrebări care sunt astăzi relevante și pentru schimbătoarele de căldură moderne: structuri de canal de înaltă precizie, forțe de deformare reduse, rate de producție ridicate și lanțuri de procese robuste.
Cunoștințele obținute pot fi transferate direct la fabricația plăcilor de schimbătoare de căldură. În special, experiențele din prelucrarea benzilor de oțel inoxidabil de grosime mică, proiectarea structurilor de flux complexe și dezvoltarea proceselor de fabricație continue creează o bază solidă pentru aplicații industriale în domeniul transferului de căldură.
De la idee la studiu de fezabilitate
Companiile care dezvoltă noi concepte de schimbătoare de căldură sau doresc să fabrice produse existente mai economic pot evalua tehnologiile împreună cu Fraunhofer IWU. Studiile de fezabilitate sunt posibile pe baza componentelor de probă cu o lățime de până la aproximativ 30 de centimetri, o lungime de până la 1 metru și pentru grosimi de tablă de până la 0,5 milimetri. Din acestea se pot face declarații despre deformabilitate, calitatea componentelor realizabile, rentabilitatea posibilelor lanțuri de procese și scalarea în producția în serie.
Contact:
www.iwu.fraunhofer.de
