Penukar haba plat wujud dalam banyak aplikasi perindustrian dan terutamanya menggunakan plat logam untuk memindahkan haba antara dua bendalir.
Penggunaannya berkembang pesat kerana ia mengatasi penukar haba tradisional (biasanya tiub bergelung yang mengandungi satu bendalir yang melalui ruang yang mengandungi bendalir lain) kerana bendalir yang disejukkan mempunyai sentuhan luas permukaan yang lebih besar, yang mengoptimumkan pemindahan haba dan meningkatkan kadar perubahan suhu dengan ketara.
Daripada gegelung yang melalui ruang, dalam penukar haba plat, terdapat dua ruang berselang-seli, biasanya dengan kedalaman nipis, dipisahkan oleh plat logam beralun pada permukaan terbesarnya. Ruang itu nipis, kerana ini memastikan bahawa kebanyakan isipadu cecair bersentuhan dengan plat, membantu pertukaran haba.
Plat pertukaran haba sedemikian secara tradisinya telah dibuat menggunakan pengecapan atau pemesinan konvensional seperti lukisan dalam, tetapi baru-baru ini pengukiran fotokimia (PCE) telah terbukti sebagai teknik fabrikasi yang paling cekap dan kos efektif yang tersedia untuk aplikasi yang ketat ini. Pemesinan Elektrokimia (ECM) ialah satu lagi teknologi alternatif yang boleh mengeluarkan bahagian yang sangat tepat dalam kelompok, tetapi proses ini memerlukan tahap pelaburan pendahuluan yang sangat tinggi, terhad kepada bahan konduktif, menggunakan banyak tenaga, reka bentuk dan pembuatan alat adalah sukar, dan bahan kerja. Kakisan alat mesin dan lekapan sentiasa menjadi masalah.
Selalunya, kedua-dua belah penukar haba plat mengandungi ciri-ciri yang sangat kompleks yang kadangkala di luar keupayaan pengecapan dan pemesinan, tetapi mudah dicapai menggunakan PCE. Selain itu, PCE boleh menghasilkan ciri-ciri pada kedua-dua belah plat secara serentak, menjimatkan masa yang ketara, dan proses ini boleh digunakan pada pelbagai logam yang berbeza, termasuk keluli tahan karat, Inconel 617, aluminium dan titanium.
Disebabkan oleh beberapa ciri yang wujud dalam proses ini, PCE menawarkan alternatif yang menarik untuk pengecapan dan pemesinan dalam aplikasi logam lembaran. Menggunakan fotoresis dan etsa untuk memproses kawasan terpilih secara tepat secara kimia, proses ini menampilkan sifat bahan yang dipelihara, bahagian bebas burr dan tekanan dengan kontur yang bersih dan tiada zon yang terjejas haba. Selain itu, medium pengetsaan bendalir mencipta struktur optimum untuk medium penyejukan bendalir yang digunakan dalam plat. Struktur ini tidak mempunyai sudut dan tepi yang mudah terdedah kepada kakisan.
Digabungkan dengan fakta bahawa PCE menggunakan alat digital atau kaca yang mudah diulang dan berkos rendah, ia menyediakan alternatif pembuatan yang kos efektif, berketepatan tinggi dan pantas kepada teknik pemesinan dan pengecapan tradisional. Ini bermakna penjimatan kos yang ketara apabila menghasilkan alat prototaip, dan tidak seperti teknik pengecapan dan pemesinan, tiada haus alat dan kos yang berkaitan dengan pemotongan semula keluli.
Pemesinan dan pengecapan boleh menghasilkan hasil yang kurang sempurna pada logam di garisan pemotongan, selalunya mengubah bentuk bahan yang sedang dimesin dan meninggalkan gerinda, zon yang terjejas haba dan lapisan acuan semula. Selain itu, ia berusaha untuk memenuhi resolusi perincian yang diperlukan untuk bahagian logam yang lebih kecil, lebih kompleks dan lebih tepat seperti plat pertukaran haba.
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan proses ialah ketebalan bahan yang hendak dimesin. Proses tradisional sering menghadapi kesukaran apabila digunakan pada pemprosesan logam nipis, pengecapan dan pengecapan dalam banyak kes tidak sesuai, manakala pemotongan laser dan air masing-masing membawa kepada tahap ubah bentuk haba dan pemecahan bahan yang tidak seimbang dan tidak boleh diterima. Walaupun PCE boleh digunakan dalam pelbagai ketebalan logam, atribut utama ialah ia boleh berfungsi pada kepingan logam yang lebih nipis, seperti yang digunakan dalam penukar haba plat, tanpa menjejaskan kerataan, yang penting untuk integriti pemasangan.
Satu bidang utama penggunaan plat adalah dalam aplikasi sel bahan api yang diperbuat daripada keluli tahan karat, aluminium, nikel, titanium, kuprum dan pelbagai aloi khusus.
Plat logam dalam sel bahan api didapati mempunyai banyak kelebihan berbanding bahan lain. Pada masa yang sama, ia sangat kuat, menawarkan kekonduksian elektrik yang sangat baik untuk penyejukan yang lebih baik, boleh dibuat dengan sangat nipis menggunakan etsa, menghasilkan susunan yang lebih pendek, dan tidak mempunyai kemasan permukaan berarah dalam saluran. Plat boleh dibentuk dan saluran dibuat pada masa yang sama, dan seperti yang dinyatakan di atas, tiada tekanan haba dihasilkan dalam logam, memastikan kerataan mutlak.
Proses PCE memastikan toleransi yang boleh diulang pada semua dimensi papan kekunci, termasuk kedalaman saluran udara dan geometri manifold, dan boleh mengeluarkan bahagian mengikut spesifikasi penurunan tekanan yang ketat.
Industri lain yang menggunakan kepingan terukir kimia termasuk motor linear, aeroangkasa, petrokimia dan industri kimia. Selepas fabrikasi, plat disusun dan diresapi diikat atau dipateri bersama untuk membentuk teras penukar haba. Penukar haba siap boleh sehingga enam kali lebih kecil daripada penukar haba "cangkerang dan tiub" tradisional, memberikan kelebihan ruang dan berat yang sangat baik.
Penukar haba yang dihasilkan menggunakan PCE juga sangat teguh dan cekap, mampu menahan tekanan 600 bar sambil menyesuaikan diri dengan julat suhu daripada kriogenik hingga 900 darjah Celsius. Lebih daripada dua aliran proses boleh digabungkan ke dalam satu unit dan memenuhi keperluan perpaipan dan injap yang dikurangkan dengan ketara. Tindak balas dan pencampuran juga boleh diintegrasikan ke dalam reka bentuk penukar haba plat, sekali gus menambah fungsi dalam satu unit secara kos efektif.
Keperluan masa kini untuk pelesapan haba yang cekap dan menjimatkan ruang memberikan cabaran yang besar kepada ramai jurutera pembangunan. Pengecilan banyak komponen dalam teknologi elektrik dan mikrosistem mewujudkan apa yang dipanggil titik panas terma, yang memerlukan pelesapan haba optimum untuk memastikan hayat perkhidmatan yang panjang.
Menggunakan PCE 2D dan 3D, saluran mikro dengan lebar dan kedalaman yang ditentukan boleh dibuat dalam penukar haba untuk pemilihan media pelesapan haba di kawasan terkecil. Hampir tiada had untuk reka bentuk saluran yang mungkin.
Tambahan pula, memandangkan proses pengukiran memberi inspirasi kepada inovasi reka bentuk dan kebebasan geometri, aliran bergelora berbanding aliran laminar boleh digalakkan melalui penggunaan tepi dan kedalaman saluran beralun. Aliran bergelora dalam medium penyejukan bermakna penyejuk yang bersentuhan dengan sumber haba sentiasa berubah, yang menjadikan pertukaran haba lebih cekap. Kerutan dan ketidakteraturan sedemikian dalam saluran mikro dalam penukar haba mudah dihasilkan oleh PCE, tetapi tidak mungkin atau mahal untuk dihasilkan menggunakan proses pembuatan alternatif.
Pakar PCE micrometal GmbH menggunakan alat optoelektronik dengan harga yang kompetitif untuk menghasilkan bahan kerja berkualiti tinggi dengan tahap ketepatan yang boleh diulang yang tinggi.
Plat mikrosaluran individu boleh dipasang (contohnya, melalui kimpalan resapan) pada pelbagai geometri 3D. Mikrologam menggunakan rangkaian rakan kongsi berpengalaman yang memberi pelanggan pilihan untuk membeli plat mikrosaluran individu atau blok penukar haba mikrosaluran bersepadu.
Bahan yang mempunyai sifat logam dan terdiri daripada dua atau lebih unsur kimia, sekurang-kurangnya salah satunya adalah logam.
Kurangkan peningkatan suhu bendalir pada antara muka alat/bahan kerja semasa pemesinan. Biasanya dalam bentuk cecair, seperti campuran larut atau kimia (separa sintetik, sintetik), tetapi juga boleh menjadi udara bertekanan atau gas lain. Disebabkan keupayaannya menyerap sejumlah besar haba, air digunakan secara meluas sebagai penyejuk dan pembawa untuk pelbagai sebatian pemotongan, dan nisbah air kepada sebatian berbeza-beza mengikut tugas pemesinan. Lihat bendalir pemotongan; bendalir pemotongan separa sintetik; bendalir pemotongan minyak larut; bendalir pemotongan sintetik.
1. Taburan komponen dalam gas, cecair atau pepejal yang cenderung menjadikan komposisi seragam di semua bahagian. 2. Atom atau molekul bergerak secara spontan ke lokasi baharu dalam bahan tersebut.
Satu operasi di mana arus elektrik mengalir antara benda kerja dan alat konduktif melalui elektrolit. Memulakan tindak balas kimia yang melarutkan logam daripada benda kerja pada kadar terkawal. Tidak seperti kaedah pemotongan konvensional, kekerasan benda kerja bukanlah satu faktor, menjadikan ECM sesuai untuk bahan yang sukar dimesin. Dalam bentuk pengisaran elektrokimia, pengasahan elektrokimia dan pemutaran elektrokimia.
Dari segi fungsi, motor linear boleh dianggap sebagai motor putar magnet kekal standard, dipotong secara paksi di tengah, kemudian dilucutkan dan diletakkan rata. Kelebihan utama menggunakan motor linear untuk memacu gerakan paksi ialah ia menghapuskan ketidakcekapan dan perbezaan mekanikal yang disebabkan oleh sistem pemasangan skru bola yang digunakan dalam kebanyakan alat mesin CNC.
Komponen yang mempunyai jarak yang lebih luas dalam tekstur permukaan. Sertakan semua ketidakteraturan yang mempunyai jarak yang lebih lebar daripada tetapan pemotongan instrumen. Lihat Aliran; Kedudukan; Kekasaran.
Dr. Michael J. Hicks ialah Pengarah Pusat Penyelidikan Perniagaan dan Ekonomi dan Profesor Ekonomi Cemerlang George dan Francis Ball di Miller School of Business, Ball State University. Hicks menerima Ph.D. dan MA dalam Ekonomi dari Universiti Tennessee dan BA dalam Ekonomi dari Institut Ketenteraan Virginia. Beliau telah mengarang dua buah buku dan lebih daripada 60 penerbitan ilmiah yang memfokuskan pada dasar awam negeri dan tempatan, termasuk dasar cukai dan perbelanjaan serta impak Walmart terhadap ekonomi tempatan.