Präzisionsgefertigte Kupferlegierungs-Druckgusswärmetauscher für HLK-Systeme

Moderne HVAC-Systeme setzen auf effiziente und langlebige Wärmetauscher, um eine gleichmäßige Klimaregelung in Wohn-, Gewerbe- und Industrieumgebungen sicherzustellen. Wärmetauscherkomponenten müssen eine außergewöhnliche Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und strukturelle Integrität bieten – unabhängig davon, ob sie in Kondensatoren, Verdampfern oder Fluidtransfermodulen eingesetzt werden. Der Druckguss von Kupferlegierungen stellt ein äußerst effektives Fertigungsverfahren dar, um komplexe Wärmetauscherbauteile herzustellen, die den heutigen thermischen und mechanischen Anforderungen moderner HVAC-Systeme gerecht werden.

Bei Neway bieten wir kundenspezifische Kupfer-Druckgusslösungen, die speziell auf HVAC-Anwendungen zugeschnitten sind. Durch den Einsatz hochwertiger Kupfer- und Kupferbasislegierungen liefern wir hochpräzise Gussteile, die eine maximale Wärmeübertragungseffizienz gewährleisten und über alle Produktionsvolumina hinweg eine gleichbleibende Qualität bieten.

Warum Kupferlegierungen für HVAC-Wärmetauscher einsetzen

Kupfer ist weithin bekannt für seine herausragende Wärmeleitfähigkeit (bis zu 400 W/m·K), seine hohe Beständigkeit gegen innere Ablagerungen sowie seine natürliche Korrosionsresistenz in Wasser- und Kältemittelumgebungen. Im Vergleich zu extrudierten oder gelöteten Baugruppen ermöglichen druckgegossene Kupferlegierungskomponenten komplexe, integrierte Geometrien, die die Effizienz steigern, Montageaufwand reduzieren und das Risiko von Leckagen minimieren.

Zentrale Vorteile

• Wärmeleitfähigkeit: 250–400 W/m·K je nach Kupferlegierung

• Korrosionsbeständigkeit gegenüber Kältemitteln, Glykol und salzhaltigen Medien

• Maßtoleranzen: ±0,02 mm an Funktions- und Schnittstellenflächen

• Betriebstemperaturbereich: −40 °C bis 200 °C für HVAC-Anwendungen

• Ermüdungsfestigkeit: zuverlässig bei zyklischer thermischer Belastung und Vibration

Kupferlegierungen besitzen zudem antimikrobielle Eigenschaften und eignen sich daher ideal für HVAC-Anwendungen in Krankenhäusern, der Lebensmittelverarbeitung und anderen hygienesensiblen Bereichen.

HVAC-Anwendungen für Kupfer-Druckgussteile

Der Druckguss von Kupferlegierungen ermöglicht die Herstellung präziser Wärmeübertragungskomponenten mit integrierten Rippen, Kanälen und Befestigungsstrukturen.

In HVAC-Anwendungen eingesetzte Kupferlegierungen

Neway verwendet verschiedene Kupferlegierungen, die speziell auf Wärmeübertragung und Umwelteinflüsse abgestimmt sind. Alle Werkstoffe erfüllen die Normen ISO 1634-1, ASTM B148 und EN 1982 für gegossene Kupferlegierungen.

C18200, eine Chrom-Kupfer-Legierung, wird aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und guten Gießbarkeit häufig für druckbelastete HVAC-Komponenten eingesetzt.

Konstruktive Auslegung und Toleranzen

HVAC-Wärmetauscherbauteile erfordern häufig komplexe innere Strömungswege, dünne Wandstärken und enge Toleranzen für eine effiziente Wärmeübertragung und modulare Integration.

• Wandstärke: 1,0–2,5 mm für Rippen und Kanäle

• Toleranzen: ±0,02 mm für Befestigungsschnittstellen, Dichtflächen und Innenbohrungen

• Ebenheit von Füflächen: ≤ 0,03 mm

• Kanalabstandsgenauigkeit: ≤ ±0,05 mm über mehrere Strömungswege

• Oberflächenrauheit: Ra ≤ 1,6 µm nach Trowalisieren oder spanender Nachbearbeitung

Der Druckguss ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit internen Verteilern, Bossen, Hinterschneidungen und dünnen Rippen in einem einzigen Gusszyklus – wodurch Lötverbindungen minimiert und eine gleichmäßige Wärmeverteilung verbessert wird.

Oberflächenbehandlungen und Korrosionsschutzoptionen

HVAC-Komponenten sind Feuchtigkeit, Kältemitteln und teilweise korrosiven Umgebungen ausgesetzt. Neway bietet umfassende interne Oberflächenveredelungen für Kupferlegierungsteile:

• Galvanische Beschichtung: Zinn- oder Nickelbeschichtung zum Schutz vor Korrosion und Oxidation

• Pulverbeschichten: Schutzbeschichtungen für Lüftergehäuse und Strukturbauteile

• Lackieren: Farbkennzeichnung und Korrosionsschutzgrundierungen für Außensysteme

• CNC-Nachbearbeitung: für Dichtnuten, Passstifte und Wärmeübertragungsflächen

• Montage: z. B. Presspassungen, Gewindeeinsätze oder integrierte Dichtungen

Alle Oberflächen sind RoHS- und REACH-konform und können bei Bedarf die Anforderungen der Salzsprühprüfungen nach ASTM B117 und ISO 9227 erfüllen.

Werkzeugbau und Produktion für HVAC-Bauteile

Neway bietet vollständigen internen Werkzeug- und Formenbau mit Werkzeugstrategien, die auf Rippengeometrie, interne Strömungswege und thermische Schnittstellen optimiert sind.

• Werkzeugmaterial: H13-Werkzeugstahl, gehärtet für die hohen Schmelztemperaturen von Kupfer

• Werkzeugstandzeit: 100.000–300.000 Schuss bei Kupferlegierungswerkzeugen

• Zykluszeit: 30–50 Sekunden je nach Wandstärke und Kavitätenauslegung

• Rapid Prototyping: inklusive Durchflussprüfungen und früher thermischer Validierung

• Bauteilgrößen: von 20-mm-Fittings bis zu 300-mm-Mehrkanalgehäusen

Sowohl Kleinserien als auch Massenproduktion werden unterstützt, einschließlich Chargenprüfung und thermischer Leistungsvalidierung auf Anfrage.

Fallstudie: Kupfer-Wärmeübertragungsplatte für ein kanalgeführtes HVAC-System

Ein HVAC-OEM benötigte einen kupferbasierten Wärmetauscherkern für ein neues hocheffizientes Kanalsystem. Die Anforderungen umfassten:

• Wärmeleitfähigkeit > 250 W/m·K

• Dünnwandige Ausführung (1,4 mm) mit internen Mikrokanälen

• Oberflächenqualität: Ra ≤ 1,5 µm nach Bearbeitung

• Druckdicht bis 3,5 MPa Innendruck

• Produktionsvolumen: 200.000 Einheiten pro Jahr

Neway entschied sich für C18200 aufgrund der thermischen und drucktechnischen Anforderungen. Ein 2-fach-Werkzeug mit Seitenkernen ermöglichte die Fertigung der Bauteile mit integrierten Ein- und Auslassbossen. Nach dem Guss folgten spanende Bearbeitung und Druckprüfung. Eine Zinnbeschichtung schützte vor Oxidation in feuchten Umgebungen. Die finalen Bauteile übertrafen die Zielwerte für Wärmeübertragung und bestanden alle Ermüdungs- und Bersttests.

Warum HVAC-Hersteller Neway wählen

Neway liefert ganzheitliche Kupfergusslösungen für HVAC-OEMs und Tier-1-Zulieferer:

• ISO 9001:2015-zertifizierte Fertigung mit vollständiger Prüfrückverfolgbarkeit

• Design-for-Manufacturing-Unterstützung zur thermischen Optimierung

• Guss + CNC + Oberflächenveredelung + Montage aus einer Hand

• Schneller Werkzeugbau und hohe Serienkonstanz

• Globale Lieferfähigkeit für großvolumige HVAC-Programme

Ob Sie einen kleinen Anschlussblock oder ein komplettes Wärmetauschergehäuse fertigen lassen – Neway gewährleistet präzise Umsetzung im industriellen Maßstab.

Fazit

Der Druckguss von Kupferlegierungen ist eine leistungsstarke Lösung für die Herstellung von Wärmetauschern und Fluidbauteilen in HVAC-Systemen. Hohe Wärmeleistung, Korrosionsbeständigkeit und konstruktive Freiheit ermöglichen langlebige, energieeffiziente Komponenten, die den steigenden Anforderungen der HVAC-Branche gerecht werden. Bei Neway verbinden wir fundiertes Know-how zu Kupferlegierungen mit robustem Werkzeugbau und strenger Qualitätskontrolle, um Bauteile zu liefern, die zuverlässig und effizient arbeiten.

Besprechen Sie Ihr HVAC-Projekt oder fordern Sie ein Angebot an – kontaktieren Sie Neway noch heute.

FAQs

1. Welche Kupferlegierungen bieten die beste Wärmeleistung für HVAC-Anwendungen?

2. Können Kupfer-Druckgussteile in kählmittelbasierten Systemen eingesetzt werden?

3. Wie werden interne Kanäle in Wärmetauschern gegossen und validiert?

4. Welche Oberflächenveredelungen verhindern Oxidation in feuchten HVAC-Umgebungen?

5. Wie schnell können Prototypen von Wärmetauscherbauteilen geliefert werden?