O principal material paraTubos B para radiador dobradoé uma placa soldada composta de liga de alumínio (principalmente composto de três camadas 4343/3003/4343), com uma pequena quantidade de alumínio puro, liga de alumínio ou aço inoxidável usado. Suas características de material são projetadas em torno dos cinco requisitos principais de conformação, brasagem, dissipação de calor, suporte de pressão, anticorrosão e leveza.
1. Materiais e classes convencionais
Substrato do núcleo: liga de alumínio 3003 (série Al Mn), com resistência, conformabilidade e condutividade térmica equilibradas, é o material principal do tubo B.
Camada de brasagem: liga de alumínio 4343 (sistema Al Si), com baixo ponto de fusão (cerca de 577 ℃), derrete e preenche as lacunas durante a brasagem, conseguindo uma conexão firme entre o corpo do tubo, a correia de dissipação de calor e a placa principal.
Estrutura composta: placa composta de três camadas 4343/3003/4343, com 4343 camadas soldadas por dentro e por fora e 3003 camadas estruturais no meio, equilibrando propriedades soldadas e resistência estrutural.
Espessura: comumente usado 0,20-0,30 mm, os modelos ultrafinos podem atingir até 0,18 mm, equilibrando leveza e resistência à pressão.
2. Características principais do material
1. Processabilidade de moldagem (compatível com tecnologia de dobramento)
Alta ductilidade: a liga de alumínio 3003 tem uma taxa de alongamento ≥ 20% e pode ser formada em uma estrutura de cavidade dupla tipo B por meio de múltiplas passagens de laminação, sem rachaduras e rebote mínimo.
O endurecimento a frio é controlável: a resistência é melhorada após a perfilagem, sem necessidade de tratamento térmico posterior, simplificando o processo.
Alta precisão dimensional: A espessura da placa composta é uniforme e a tolerância dimensional da seção do tubo B após a formação é pequena, garantindo a consistência da montagem.
2. Adaptabilidade da brasagem (características-chave do processo)
Camada de brasagem de baixo ponto de fusão: A camada de brasagem 4343 derrete a 577-590 ℃ e forma uma janela de temperatura de brasagem com o substrato 3003 (ponto de fusão 643 ℃) para evitar derretimento e deformação do corpo do tubo.
Bom desempenho de enchimento capilar: O material de brasagem 4343 derretido preenche a costura dobrável do tubo B, aleta do tubo e lacunas da folha principal do tubo por meio de ação capilar, formando uma junta soldada contínua e densa.
Defeitos anti-brasagem: A camada composta possui forte resistência de ligação e não há delaminação ou descascamento durante a brasagem; A fluidez do material de brasagem é moderada, reduzindo o vazamento de solda e a soldagem virtual.
3. Desempenho de troca de calor (núcleo de dissipação de calor)
Alta condutividade térmica: a liga de alumínio 3003 possui condutividade térmica de aproximadamente 190 W/(m·K), próxima ao alumínio puro, com rápida transferência de calor e baixa resistência térmica.
Paredes finas e eficientes: Com uma espessura de parede de apenas 0,2-0,3 mm, o caminho de condução de calor é curto e a eficiência de transferência de calor é 15-20% maior do que os tubos extrudados tradicionais.
Estrutura de cavidade dupla: a dobradura tipo B forma dois canais de fluxo independentes, aumentando a área de transferência de calor e melhorando a uniformidade da dissipação de calor.
4. Mecânica e desempenho compressivo
Alta resistência: a liga de alumínio 3003 tem uma resistência à tração de ≥ 140 MPa e um limite de escoamento de ≥ 70 MPa, atendendo aos requisitos de pressão interna do radiador (0,2-0,5 MPa).
Alta resistência à pressão de explosão: as juntas dobráveis do tubo B são soldadas para formar barras de reforço estrutural e a pressão de explosão é 20-30% maior que a dos tubos soldados com a mesma espessura de parede.
Fadiga anti-vibração: A liga de alumínio tem boa tenacidade e é adequada para condições de vibração, como automóveis e máquinas de construção. Pode ser usado por muito tempo sem rachar.
5. Resistência à corrosão e durabilidade
Resistência à corrosão do substrato: 3003 contém Mn, formando um filme denso de óxido, resistente à corrosão atmosférica e do líquido refrigerante.
Composto anticorrosivo: Alguns produtos de última geração usam tecnologia composta multicamadas MULTICLAD ®, camada anticorrosiva integrada, o teste de névoa salina SWAAT pode atingir 100 dias sem vazamento e a vida útil é aumentada em mais de 30%.
Sem revestimento adicional: A estrutura composta possui propriedades anticorrosivas e não necessita de galvanização, reduzindo custos e melhorando a eficiência térmica.
6. Leveza e Eficiência Econômica
Redução significativa de peso: 60-70% mais leves que os tubos de aço tradicionais e 15-20% mais leves que os tubos de alumínio extrudado, ajudando a reduzir o peso de todo o veículo/equipamento.
Otimização de custos: A perfilagem de placas compostas substitui a extrusão e a soldagem, com alta utilização de material, menos processos e uma redução total de custos de 5 a 20%.
Reciclável: A liga de alumínio é 100% reciclável e atende aos requisitos ambientais.
3. Comparação de outros materiais (aplicação limitada)
Alumínio puro (1050/1060): possui melhor condutividade térmica e excelente conformabilidade, mas baixa resistência, utilizado apenas para dissipadores de calor de pequeno porte e baixa pressão.
Aço inoxidável (304/316): resistente à corrosão, resistente a altas temperaturas, rolamento de pressão extremamente alta, mas baixa condutividade térmica, peso pesado, alto custo, usado apenas para condições de trabalho especiais (como alta temperatura, forte corrosão).
Liga de cobre: Possui a melhor condutividade térmica, mas é pesada, cara e sujeita à oxidação, sendo basicamente substituída pela liga de alumínio.
4. Principais considerações para seleção de materiais
Pressão de trabalho: Para média e alta pressão (>0,3 MPa), placas compostas 3003+4343 são preferidas para garantir resistência à brasagem e resistência à pressão.
Eficiência de dissipação de calor: Priorize a liga de alumínio 3003 de paredes finas, equilibrando condutividade térmica e leveza.
Ambiente de corrosão: Escolha materiais anticorrosivos compostos multicamadas para ambiente de refrigeração / névoa salina para prolongar a vida útil.
Custo e tamanho do lote: Escolha placas compostas padrão 4343/3003/4343 para grandes quantidades e cenários gerais, com a maior relação custo-benefício.
