Plattenwärmetauscher: Warum Ingenieure das chemische Ätzen in Betracht ziehen sollten
Plattenwärmetauscher werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Abwärmerückgewinnung, in der Kältetechnik und in der Öl- und Gasproduktion.
Obwohl es verschiedene Arten von Wärmetauschern gibt - von Kühlplatten bis hin zu Wärmetauschern mit gedruckten Schaltkreisen - sorgen sie im Prinzip alle für die Übertragung von Wärme zwischen zwei Flüssigkeiten.
Der Bau von Plattenwärmetauschern besteht im Wesentlichen aus einer Reihe von flachen Metallplatten, die mit Kanälen versehen sind, um den Durchfluss von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Temperaturen und die damit verbundene Wärmeübertragung zwischen ihnen zu ermöglichen. Die Abmessungen und die Geometrie der Kanäle sind für eine effiziente Wärmeübertragung von entscheidender Bedeutung.
Traditionelle Bearbeitung von Plattenwärmetauschern
Bei den herkömmlichen Herstellungsverfahren für Plattenwärmetauscher wird das Metall häufig gepresst, um die gewünschte Geometrie und die Strömungskanäle zu erzeugen. Je komplexer die Geometrie ist, desto zeitaufwändiger und teurer ist die Aufgabe mit den damit verbundenen Werkzeugkosten und eventuellen Nachbearbeitungsarbeiten zur Beseitigung von Materialspannungen oder Graten.
Die hohen Werkzeugkosten für herkömmliche Bearbeitungsmethoden bedeuten, dass Experimentieren und Ausprobieren nur in begrenztem Umfang möglich sind. Es gibt jedoch eine Alternative, die auch verschiedene Designvorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren bietet: das fotochemische Ätzen.
Vorteile des chemischen Ätzens von Plattenwärmetauschern
Photochemisches Ätzen ist die perfekte Wahl für die Herstellung komplexer Bauteile mit Strömungskanälen, wie z. B. Plattenwärmetauscher.
Keine mechanische und thermische Beanspruchung
Das Pressen wird zwar häufig zur Herstellung von Wärmetauscherplatten aus Metall verwendet, kann aber die Ebenheit beeinträchtigen. Das chemische Ätzen beseitigt dieses Problem, da bei diesem Verfahren bei Umgebungstemperatur Metall abgetragen wird, anstatt es in Form zu bringen.
Kostengünstige Werkzeuge
Für die Fotoätzung sind keine harten Werkzeuge erforderlich, die Verwendung digitaler Werkzeuge ist kostengünstig in der Herstellung und Anpassung und ermöglicht daher eine Optimierung der Entwürfe zu minimalen Kosten und in nur wenigen Stunden.
Präzision und Genauigkeit
Das fotochemische Ätzen ist in hohem Maße wiederholbar und unglaublich präzise und ermöglicht Mikrokanäle von 0,1 mm Breite und 0,025 mm Tiefe mit gleichbleibend hoher Genauigkeit. Dies ermöglicht eine kompaktere und effizientere Wärmeübertragung bei gleichzeitiger Reduzierung der Oberfläche.
Geeignete Materialien
Durch photochemisches Ätzen können Wärmetauscherplatten mit einer Größe von bis zu 1500 mm x 610 mm und einer Dicke von bis zu 2 mm hergestellt werden. Außerdem kann eine Vielzahl von Materialien verwendet werden, von Edelstahl bis hin zu leichten, hitze- oder korrosionsbeständigen Metallen wie Aluminium, Titan oder Inconel. Diese Metalle lassen sich mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden wesentlich schwieriger bearbeiten.
Skalierbares Angebot
Dank der schnellen Einrichtung digitaler Werkzeuge ermöglicht diese flexible und kostengünstige Bearbeitungsmethode den Ingenieuren die Erstellung von Entwürfen mit komplexen Geometrien, die originalgetreu nachgebildet werden. Dieses Verfahren ist ideal zum Testen und Optimieren von Entwürfen für optimale Effizienz.
Precision Micro ist Europas führender Spezialist für photochemisches Ätzen und stellt Plattenwärmetauscher für einige der weltweit führenden Unternehmen her. Da die Platten schnell und kostengünstig hergestellt werden können, ist das fotochemische Ätzen das bevorzugte Bearbeitungsverfahren für Wärmetauscheranwendungen vom Prototyp bis zur Produktion.
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