Le matériel principal pourTubes B pour radiateur pliéest une plaque brasée composite en alliage d'aluminium (principalement un composite à trois couches 4343/3003/4343), avec une petite quantité d'aluminium pur, d'alliage d'aluminium ou d'acier inoxydable utilisé. Ses caractéristiques matérielles sont conçues autour des cinq exigences fondamentales que sont le formage, le brasage, la dissipation thermique, la résistance à la pression, l'anticorrosion et la légèreté.
1、Matériaux et qualités courants
Substrat central : l'alliage d'aluminium 3003 (série Al Mn), avec une résistance, une formabilité et une conductivité thermique équilibrées, est le matériau principal du tube B.
Couche de brasage : l'alliage d'aluminium 4343 (système Al Si), avec un point de fusion bas (environ 577 ℃), fond et remplit les espaces pendant le brasage, obtenant ainsi une connexion solide entre le corps du tuyau, la courroie de dissipation thermique et la plaque principale.
Structure composite : plaque composite à trois couches 4343/3003/4343, avec 4343 couches brasées à l'intérieur et à l'extérieur et 3003 couches structurelles au milieu, équilibrant les propriétés brasées et la résistance structurelle.
Épaisseur : couramment utilisés de 0,20 à 0,30 mm, les modèles ultra-fins peuvent atteindre jusqu'à 0,18 mm, équilibrant légèreté et résistance à la pression.
2、Caractéristiques fondamentales du matériau
1. Processabilité du moulage (compatible avec la technologie de pliage)
Haute ductilité : l'alliage d'aluminium 3003 a un taux d'allongement ≥ 20 % et peut être formé en une structure à double cavité de type B grâce à plusieurs passes de laminage, sans fissures et avec un rebond minimal.
L'écrouissage à froid est contrôlable : la résistance est améliorée après le profilage, sans nécessiter de traitement thermique ultérieur, simplifiant ainsi le processus.
Précision dimensionnelle élevée : l'épaisseur du panneau composite est uniforme et la tolérance dimensionnelle de la section du tuyau B après formage est faible, garantissant la cohérence de l'assemblage.
2. Adaptabilité du brasage (caractéristiques clés du procédé)
Couche de brasage à bas point de fusion : La couche de brasage 4343 fond à 577-590 ℃ et forme une fenêtre de température de brasage avec le substrat 3003 (point de fusion 643 ℃) pour éviter la fusion et la déformation du corps du tuyau.
Bonnes performances de remplissage capillaire : le matériau de brasage 4343 fondu remplit les espaces du joint de pliage du tube B, de l'ailette du tube et de la feuille principale du tube par action capillaire, formant un joint brasé continu et dense.
Anti-défauts de brasage : la couche composite a une forte force de liaison et il n’y a pas de délaminage ni de pelage pendant le brasage ; La fluidité du matériau de brasage est modérée, réduisant les fuites de soudure et la soudure virtuelle.
3. Performances d'échange thermique (noyau de dissipation thermique)
Conductivité thermique élevée : l'alliage d'aluminium 3003 a une conductivité thermique d'environ 190 W/(m · K), proche de l'aluminium pur, avec un transfert de chaleur rapide et une faible résistance thermique.
Paroi fine et efficace : avec une épaisseur de paroi de seulement 0,2 à 0,3 mm, le chemin de conduction thermique est court et l'efficacité du transfert de chaleur est 15 à 20 % supérieure à celle des tubes extrudés traditionnels.
Structure à double cavité : le pliage de type B forme deux canaux d'écoulement indépendants, augmentant la zone de transfert de chaleur et améliorant l'uniformité de la dissipation thermique.
4. Mécanique et performances en compression
Haute résistance : l'alliage d'aluminium 3003 a une résistance à la traction ≥ 140 MPa et une limite d'élasticité ≥ 70 MPa, répondant aux exigences de pression interne du radiateur (0,2-0,5 MPa).
Haute résistance à la pression d'explosion : les joints pliants des tuyaux B sont brasés pour former des barres de renfort structurelles, et la pression d'explosion est de 20 à 30 % supérieure à celle des tuyaux soudés de même épaisseur de paroi.
Fatigue anti-vibration : l'alliage d'aluminium a une bonne ténacité et convient aux conditions de vibration telles que les automobiles et les machines de construction. Il peut être utilisé longtemps sans se fissurer.
5. Résistance à la corrosion et durabilité
Résistance à la corrosion du substrat : 3003 contient du Mn, formant un film d'oxyde dense, résistant à la corrosion atmosphérique et par les liquides de refroidissement.
Anti-corrosion composite : certains produits haut de gamme utilisent la technologie composite multicouche MULTICLAD ®, une couche anti-corrosion intégrée, le test au brouillard salin SWAAT peut atteindre 100 jours sans fuite et la durée de vie est augmentée de plus de 30 %.
Aucun revêtement supplémentaire : la structure composite possède des propriétés anticorrosion et ne nécessite pas de galvanisation, ce qui réduit les coûts et améliore l'efficacité thermique.
6. Légèreté et efficacité économique
Réduction significative du poids : 60 à 70 % plus léger que les tubes en acier traditionnels et 15 à 20 % plus léger que les tubes en aluminium extrudé, contribuant ainsi à réduire le poids de l'ensemble du véhicule/équipement.
Optimisation des coûts : le profilage des panneaux composites remplace l'extrusion et le soudage, avec une utilisation élevée des matériaux, moins de processus et une réduction totale des coûts de 5 à 20 %.
Recyclable : l'alliage d'aluminium est 100 % recyclable et répond aux exigences environnementales.
3、 Comparaison d'autres matériaux (application limitée)
Aluminium pur (1050/1060) : a une meilleure conductivité thermique et une excellente formabilité, mais une faible résistance, utilisé uniquement pour les dissipateurs thermiques à basse pression et de petite taille.
Acier inoxydable (304/316) : roulement résistant à la corrosion, résistant aux hautes températures, à pression extrêmement élevée, mais mauvaise conductivité thermique, poids élevé, coût élevé, utilisé uniquement pour des conditions de travail spéciales (telles que haute température, forte corrosion).
Alliage de cuivre : Il a la meilleure conductivité thermique, mais il est lourd, coûteux et sujet à l’oxydation, et a été essentiellement remplacé par l’alliage d’aluminium.
4、 Considérations clés pour la sélection des matériaux
Pression de service : Pour les pressions moyennes et élevées (>0,3 MPa), les plaques composites 3003+4343 sont préférées pour garantir la résistance au brasage et à la pression.
Efficacité de dissipation thermique : privilégiez l'alliage d'aluminium 3003 à paroi mince, équilibrant la conductivité thermique et la légèreté.
Environnement de corrosion : choisissez des matériaux composites anticorrosion multicouches pour l'environnement de liquide de refroidissement/pulvérisation saline afin de prolonger la durée de vie.
Coût et taille du lot : choisissez les panneaux composites standard 4343/3003/4343 pour les grandes quantités et les scénarios généraux, avec la rentabilité la plus élevée.
