صب النحاس عالي القوة لأنظمة تبريد السيارات عالية الكفاءة

تعتمد أنظمة تبريد السيارات على مكونات تتمتع بموصلية حرارية عالية، ومتانة ميكانيكية، وثبات عالي لتكرار الأبعاد والشكل. ومع تزايد كهربة المركبات واستمرار ارتفاع الأحمال الحرارية للمحركات، برز الصب بالقوالب للنحاس كطريقة مفضلة لتصنيع المبادلات الحرارية، وصفائح التبريد، ووحدات توجيه السوائل. إن خصائص النحاس المتفوقة في نقل الحرارة وتكامله البنيوي تحت دورات الحرارة تجعله مثاليًا لبيئات السيارات القاسية.

Neway تقدم خدمات الصب بالقوالب للنحاس لمكونات أنظمة التبريد المتقدمة المستخدمة في مركبات محرك الاحتراق الداخلي (ICE) والهجينة والمركبات الكهربائية بالبطارية (BEVs). تضمن قدراتنا في الصب الدقيق كفاءة عالية لنقل الحرارة، ومسامية منخفضة، وتفاوتات ثابتة مطلوبة للإنتاج واسع النطاق في قطاع السيارات.

لماذا يُعد النحاس مثاليًا لتطبيقات تبريد السيارات

إن الموصلية الحرارية للنحاس، والتي تبلغ نحو أربعة أضعاف موصلية الألومنيوم، تجعله مادة مثالية لتبديد الحرارة في المساحات المدمجة. يدعم تبريد السيارات استخراج الحرارة بسرعة من المحركات، وناقلات الحركة، وإلكترونيات القدرة، وأنظمة البطاريات. كما توفر سبائك النحاس مقاومة طبيعية للتآكل وقوة ميكانيكية ممتازة تحت الاهتزاز وإجهادات التعب الحراري.

المزايا الرئيسية

• الموصلية الحرارية: 300–400 W/m·K

• مقاومة الشد: 200–400 MPa حسب السبيكة

• مقاومة الضغط: حتى 3.5 MPa في هياكل التبريد

• التفاوتات البعدية: ±0.02 mm في أسطح التزاوج أو الإحكام الحرجة

• درجة حرارة الخدمة: -40°C إلى 200°C في بيئات السيارات

يسمح الصب بالقوالب للنحاس بدمج الجدران الرقيقة، وحواف الإحكام، وقنوات التبريد الداخلية، وحوامل التثبيت، مما يقلل عدد الأجزاء ويحسن كفاءة التجميع.

مكونات نحاسية مصبوبة شائعة في تبريد السيارات

تتطلب أنظمة تبريد السيارات بشكل متزايد تصاميم مدمجة ومتكاملة توفر مساحة. ويُعد الصب بالقوالب للنحاس مثاليًا لإنتاج مكونات متعددة الوظائف تجمع بين نقل الحرارة والخصائص الهيكلية.

سبائك النحاس المستخدمة في صب قوالب السيارات

تستخدم Neway عدة سبائك من النحاس وسبائك قائمة على النحاس تتوافق مع معايير ISO 1634-1 وASTM B148 للصب بدرجة سيارات.

تُستخدم سبيكة C18200 (نحاس كرومي) غالبًا للأجزاء عالية التوصيل الحراري في السيارات التي تتطلب أداءً ميكانيكيًا قويًا وتوافقًا مع عمليات اللحام.

متطلبات الدقة وتشطيب السطح

تتطلب أجزاء تبريد السيارات تفاوتات صارمة للحفاظ على سلامة الإحكام، وضمان تدفق ثابت لسائل التبريد، ومنع التآكل الناجم عن الاهتزاز.

• سماكة الجدار: 1.2–3.0 mm لجدران السوائل أو مناطق التلامس

• الاستواء: ≤ 0.03 mm على صفائح التبريد لمواد الواجهة الحرارية (TIM)

• دقة موضع الثقوب: ±0.02 mm لتركيبات الضغط أو المنافذ الملولبة

• خشونة السطح: Ra ≤ 1.6 µm لأسطح الإحكام وواجهات الحشيات

• مستوى المسامية: <0.5% يتم التحقق منه باختبار التسرب بالفراغ أو فحص الأشعة السينية

تستخدم Neway تشغيل CNC لأخاديد الإحكام، وخيوط التثبيت، أو قنوات حلقات O، لضمان مكونات جاهزة للتجميع.

المعالجات السطحية والحماية البيئية

لإطالة عمر الخدمة في بيئات الرطوبة العالية وتغيرات الحرارة، تقدم Neway عدة خيارات من المعالجة اللاحقة والطلاءات لأجزاء النحاس المصبوبة بالقوالب:

• الطلاء الكهربائي: طلاء بالقصدير أو النيكل لتحسين مقاومة التآكل وسلامة التلامس الكهربائي

• الطلاء بالمسحوق: طلاءات واقية حتى 100 µm للوحدات المعرضة

• الطلاء: ترميز لوني لهوية التجميع أو للامتثال لمعايير السلامة

• الاهتزاز/التلميع: للحصول على سطح خارجي أملس أو لتحسين ديناميكيات التدفق

• التجميع: دمج حلقات O، والمثبتات، والصمامات، أو الوسادات الحرارية

تتوافق جميع عمليات التشطيب مع لوائح RoHS وREACH، مع إمكانية إجراء اختبار رذاذ الملح وفق ISO 9227 أو ASTM B117.

قدرات القوالب والإنتاج

تم تحسين قسم تصنيع الأدوات والقوالب لدى Neway لقوالب السيارات عالية التعقيد، بما في ذلك التصاميم متعددة التجاويف وكثيفة المنزلقات.

• مادة القالب: فولاذ أدوات H13 مع إدراجات مقاومة للاهتراء

• عمر القالب: 100,000–300,000 دورة لسبائك قائمة على النحاس

• زمن توريد القوالب: 4–6 أسابيع بما يشمل DFM الكامل ومحاكاة تدفق القالب

• زمن دورة القطعة: 30–45 ثانية حسب الحجم والهندسة

• النمذجة السريعة: تتوفر قوالب تشغيل قصيرة أو قوالب هجينة/لينة

تدعم Neway كلاً من الإطلاقات منخفضة الكميات والإنتاج الكمي لموردي السيارات من الفئة الأولى.

دراسة حالة: صفيحة تبريد نحاسية لعواكس مركبة كهربائية عالية الجهد

احتاجت شركة تصنيع مركبات كهربائية إلى صفيحة نحاسية رقيقة عالية الدقة لتبريد العاكس. وشملت المواصفات:

• الموصلية المستهدفة ≥ 300 W/m·K

• الاستواء ≤ 0.03 mm على سطح 200 mm × 140 mm

• سماكة جدار 1.6 mm مع بروزات دخول/خروج مدمجة

• مقاومة ضغط 2.5 MPa

• التوافق مع مواد الواجهة الحرارية (TIM) وطلاءات الإيبوكسي

• الطلب السنوي: 250,000 وحدة

استخدمت Neway سبيكة C18200 وتصميم قالب 2 تجويف مع قلوب منزلقة. بعد الصب، تم إجراء تشغيل CNC للتحكم في عمق الأخاديد وتم طلاء المكونات بـ 10 µm من النيكل. اجتازت المكونات اختبارات الانفجار، ومعايير الأداء الحراري، واختبارات الالتواء بعد تطبيق TIM.

لماذا يثق مصنعو السيارات والموردون من الفئة الأولى بـ Neway

تقدم Neway حلولًا متكاملة للصّب بالقوالب للنحاس مصممة خصيصًا لمصنعي أنظمة تبريد السيارات:

• نظام إدارة جودة معتمد وفق ISO 9001:2015

• تحكم كامل داخل الشركة من القوالب إلى التجميع النهائي

• دعم مستندات PPAP وتقديمات IMDS وFMEA للعملية

• مواد وتشطيبات مؤهلة لقطاع السيارات

• ملاحظات التصميم من أجل القابلية للتصنيع لتحسين الأداء وخفض التكلفة

نقدم مكونات نحاسية دقيقة جاهزة للتجميع المباشر في وحدات الإدارة الحرارية، والمشعات، وهياكل المضخات، ودروع الحرارة.

الخلاصة

مع ازدياد حاجة صناعة السيارات إلى أنظمة تبريد أكثر كفاءة ومتانة لمنصات الاحتراق والهجين والكهرباء، يوفر الصب بالقوالب للنحاس مزيجًا لا يُضاهى من الأداء الحراري ومرونة التصميم ودقة التصنيع. في Neway، نستفيد من سبائك النحاس المتقدمة وتقنيات الصب عالية الدقة لتقديم الأجزاء التي تحافظ على برودة وسلامة وكفاءة مركبات الجيل القادم.

للبدء في مشروع نظام تبريد السيارات الخاص بك، تواصل مع Neway اليوم.

الأسئلة الشائعة

1. ما سبائك النحاس التي توفر أفضل موصلية لأنظمة تبريد السيارات؟

2. كيف يقارن الصب بالقوالب للنحاس بالألومنيوم لمكونات المبادلات الحرارية؟

3. ما تفاوتات الإحكام الممكن تحقيقها لوحدات التبريد ذات المنافذ المدمجة؟

4. ما خيارات التشطيب التي تمنع تآكل النحاس في بيئات الجلايكول أو وسيط التبريد؟

5. ما زمن الدورة وزمن التوريد النموذجيان لإنتاج صفائح تبريد السيارات؟