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          翅片沖床
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          空調器翅片鋁箔的技術及其應用

          2021-11-05 15:00:01

          空調器是人類同大自然的博弈中物質文明的一個重要成果。人類無論上天還是入海,無論是要求恒溫,還是高溫或低溫,空調器的角色是不可替代的。

          世界上第 一臺空氣調節系統由美國人威利斯·凱利于1902年設計,1928年第 一代家用空調器誕生。上世紀六七十年代空調器首先在美國、日本等發達國家得到了發展和普及。

          中國上世紀八十年代初開始工業規模生產空調器,九十年代以后開始了家用空調器的普及過程,空調器產業迅猛發展??照{器產量的迅速增加,對制造空調器散熱翅片的鋁箔產生了巨大市場需求,促進了空調器鋁箔產品技術的不斷發展。

          空調器室內、室外機
          空調箔是制造空調器熱交換器翅片的專用材料,空調器散熱片用鋁箔簡稱空調箔,空調箔技術的發展伴隨著空調器的需求而發展??照{器早期使用的鋁箔就是鋁箔的原始表面,稱為素箔、光箔;為了改善空調箔的表面性能,在鋁箔表面涂以某種涂料,成為涂層鋁箔;涂以親水性涂料的就稱為親水鋁箔。

          為了提高空調箔材料的性能,世界各國的相關鋁加工企業都在進行技術研究。據了解,國外某鋁業公司先后推出了.A30、.A50、A100、FM02、FK03、MF03等空調箔合金品種,以滿足O狀態、H22、H24、H26狀態翅片沖床的不同成形要求。中國的空調箔合金系列也大致走過了1060、1050、1100、1200、3102、8011等幾個合金 牌號的研發過程。

          1.空調箔的發展趨勢

          空調器作為一種現代商品,其品種、規格、型號和性能不斷更新,翅片加工設備和方法不斷改善,由此帶動空調熱交換器向小型化、薄壁化、高性能化和結構最優化方向發展。另一方面,空調器翅片成形設備的速度不斷提高,已由200次/min提高到350次/min甚至是450次/min,每次進料由50mm/2孔提高到100mm/4孔,這自然對空調箔的力學性能、平直度和厚度均勻性提出了更高的要求。如最 新研制成功的ECO翅片成形法,其特點是成形速度快,生產效率高,模具磨損小,對鋁箔材料的性能要求極為嚴格,既要求高強度,又要達到高的伸長率和深沖性能指標。目前國內引進ECO成形法設備不斷增多,代表了空調箔翅片成形法的發展趨勢。

          2.新空調箔的特性

          當前,中國的空調箔生產方法有兩種:一種是鑄軋坯料法,另一種是熱軋坯料法。這兩種方法各有優勢,通過調整合適的工藝參數,揚長避短,都可以生產出符合客戶要求的空調箔產品。本研究發現,開發鑄軋坯料均勻化退火工藝,可以大大提高空調箔的力學性能指標,用鑄軋坯料可生產出通用性和綜合性能良好的空調器用鋁箔,能充分滿足ECO法的高強度、高伸長率的成形性能要求。當然,除了研究專門的合金品種和熱處理工藝外,確保坯料冶金質量,如坯料原始組織均勻性、合金熔體的潔凈度也是關鍵所在。 開發的新空調箔合金含有一定量的Fe和Mn元素。添加Mn元素的目的是生成均勻彌散的MnAI6析出物來提高鋁箔的極限深沖減薄率,防止翅片成形時產生邊緣裂紋。Fe元素可降低Mn的偏析程度,并能細化再結晶晶粒,形成的FeAl3強化相有利于鋁箔力學性能的提高。

          傳統的觀點認為,鑄軋坯料不宜用作空調箔產品,主要原因是鑄軋坯料生產空調箔時,塑性不足,硬化速度快,導致空涮箔深沖性能不良。但近幾年的技術研究和生產實踐表明,選定適當的合金成分,優化生產工藝,用鑄軋坯料同樣能生產出滿足客戶要求的空調箔產品,而且I在變薄拉伸成形方法上還具有相當明顯的優勢。目前,我國用鑄軋工藝生產的空調箔產品的市場份額不斷增加,呈現強勁的發展態勢。

          空調器散熱翅片
          3. 空調箔的成型性能

          新研究的空調箔除了滿足最 新ECO翅片成形法的要求外,還克服了以前鑄軋坯料生產空調箔的缺點,在生產全退火(O)狀態空調箔產品上取得突破,達到 了高深沖率、高延展性和高杯突值的效果,填補了鑄軋坯料不能生產軟(O)狀態空調箔的空白。新空調箔能夠滿足O、H22、H24、H26各狀態的性能要求,具有良好的通用性和兼容性。 目前,國內空調箔翅片成形設備多種多樣,相應要求空調箔性能與之相適應,這給供應商和客戶之間的生產經營帶來諸多不便。因此提供一種能同時滿足多種機型、綜合性能良好的空調箔產品勢在必行??蛻粼囼灡砻?新空調箔能同時兼容H22和H26狀態箔的性能要求,具有良好的綜合性能。

          4. 空調器翅片的成型方式

          翅片的成型方式按凸緣的成型方法來區分,目前有簡易、高凸緣、深沖、變薄拉深、深沖變薄拉深(DOF)和ECO法等。翅片沖床不一樣,其成型方式不同,所用的空調箔材質也應不同。

          家用空調的發展趨勢是向小型化、高效化、節能化、綠色健康化。要求翅片變薄、翅片間距變小、成型速度加快,這些都要求翅片鋁箔的材質由軟變硬,強度提高,延伸率增加。

          空調箔翅片成型方式

          隨著現代市場經濟的發展,空調器市場的激烈競爭和利潤空間的狹小化日趨明顯,降低空調器的翅片鋁箔的成本,提高成形效率是空調器廠商關注的重點。因此,研發薄型化和高性能化的空調鋁箔新產品是空調箔技術進步的主要趨勢。

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