Зростаючі вимоги до ефективності, зростаючі обсяги виробництва та зростаючий тиск на витрати ставлять виробників теплообмінників перед новими викликами. Ключове питання: яка технологія виробництва дозволить у майбутньому досягти найвищої якості деталей при одночасному економічному серійному виробництві? Fraunhofer IWU може надати індивідуальні відповіді на це питання. Окрім усталених процесів, таких як порожнистий штампування (пресування) та високо тискове формування листового металу (гідроформування), інститут зосереджує увагу на технології з надзвичайним потенціалом продуктивності: порожнистому штампуванні.
Особливість: всі три процеси розробляються, досліджуються та кваліфікуються для промислових застосувань в Fraunhofer IWU. Компанії отримують технологічно відкриту оцінку оптимальної виробничої стратегії для своїх вимог. Основні компетенції походять з багаторічних розробок для біполярних пластин у паливних елементах та електролізерах.
Три технології, три переваги
Металеві пластини теплообмінників вимагають тонких каналів, високої точності розмірів та відтворюваної якості. Одночасно інвестиційні витрати, використання матеріалів та продуктивність повинні бути економічно обґрунтованими. Для цих вимог в Fraunhofer IWU доступні три різні технології формування.
Високий тиск формування листового металу відрізняється особливо хорошим формуванням каналів та високою точністю деталей. Оскільки потрібна лише одна гравірування інструменту, зменшуються витрати на інструменти та час постачання. Розроблене в Fraunhofer IWU пасивне високо тискове формування листового металу значно спрощує необхідну технологію обладнання та скорочує процесуальні часи. Порожнистий штампування сьогодні вважається промисловим стандартом для виготовлення структурованих металевих пластин. Цей процес поєднує високу процесуальну безпеку, усталені концепції обладнання та економічне серійне виробництво. Для багатьох застосувань він залишається промисловою референтною технологією.
Коли продуктивність стає конкурентною перевагою
Однак найбільший розвиток очікує Fraunhofer IWU саме в порожнистому штампуванні. На відміну від дискретного пресування, формування відбувається безперервно між обертовими формуючими валами. Ця кінематика процесу значно знижує необхідні сили формування та одночасно відкриває значно вищі темпи виробництва. Під час використання звичайних процесів можна реалізувати до 60 деталей на хвилину, для порожнистого штампування прогнозуються виробничі потужності значно понад 100 деталей на хвилину.
Це створює значний економічний потенціал, особливо для майбутніх ринків з високими обсягами. Безперервне виробництво дозволяє створювати компактні концепції обладнання, високу матеріальну ефективність та привабливі витрати на одиницю продукції. Перш за все, цей процес відкриває нові перспективи для повністю інтегрованих процесів «ролик до ролика».
Від рулону (coil) «безпосередньо» до теплообмінника
Fraunhofer IWU дотримується комплексного підходу. У центрі уваги не лише формування окремих пластин. Після безперервного порожнистого штампування деталі можуть бути безпосередньо відокремлені, з'єднані та укладені. Таким чином, створюється високопродуктивна виробнича архітектура від рулону до готової пластини теплообмінника. Особливо в промислових масштабах це дозволяє значно зменшити інвестиційні витрати на деталь, витрати на обробку та час виробництва. Таким чином, справжня сила порожнистого штампування полягає не лише в самому процесі формування, а й у його чудовій придатності для високоавтоматизованих виробничих ліній.
Знання про водень для наступного покоління теплообмінників
Технологічна основа для цього вже була створена в Fraunhofer IWU. У численних дослідницьких та розробницьких проектах інститут досліджував, оцінював та кваліфікував виробництво металевих біполярних пластин для паливних елементів та електролізерів. При цьому акцентувалися саме ті питання, які сьогодні також є актуальними для сучасних теплообмінників: високо точні канали, низькі сили формування, високі темпи виробництва та надійні процеси.
Отримані знання можна безпосередньо застосувати до виробництва пластин теплообмінників. Зокрема, досвід обробки тонкостінних нержавіючих стрічок, проектування складних структур потоків та розробка безперервних виробничих процесів створюють надійну основу для промислових застосувань у сфері теплопередачі.
Від ідеї до дослідження можливостей
Компанії, які розробляють нові концепції теплообмінників або хочуть економічніше виготовляти існуючі продукти, можуть оцінити технології разом з Fraunhofer IWU. Дослідження можливостей можливі на основі зразкових деталей шириною до приблизно 30 сантиметрів, довжиною до 1 метра та товщиною листа до 0,5 міліметра. З цього можна зробити висновки про формування, досяжну якість деталей, економічність можливих процесів та масштабування до серійного виробництва.
Контакт:
www.iwu.fraunhofer.de
