Высокопрочное медное литьё под давлением для автомобильных систем охлаждения

Автомобильные системы охлаждения опираются на компоненты с высокой теплопроводностью, механической долговечностью и надежной повторяемостью геометрии. По мере роста уровня электрификации автомобилей и увеличения тепловых нагрузок силовых установок литье меди под давлением стало предпочтительным методом изготовления теплообменников, охлаждающих плит и модулей распределения жидкости. Превосходные свойства меди по теплопередаче и ее конструкционная прочность при термоциклировании делают этот материал идеальным для жестких условий автомобильной эксплуатации.

Neway предоставляет услуги по литью меди под давлением для современных компонентов систем охлаждения, применяемых в автомобилях с ДВС (ICE), гибридных моделях и электромобилях на батареях (BEV). Наши возможности прецизионного литья под давлением обеспечивают эффективную теплопередачу, минимальную пористость и стабильные допуски, необходимые для крупносерийного автопроизводства.

Почему медь идеальна для автомобильных систем охлаждения

Теплопроводность меди почти в четыре раза выше, чем у алюминия, что делает её идеальным материалом для отвода тепла в компактных пространствах. Автомобильное охлаждение обеспечивает быстрое извлечение тепла от двигателей, трансмиссий, силовой электроники и аккумуляторных систем. Медные сплавы также обладают естественной коррозионной стойкостью и высокой механической прочностью при вибрации и термической усталости.

Ключевые преимущества

• Теплопроводность: 300–400 Вт/м·К

• Предел прочности при растяжении: 200–400 МПа (в зависимости от сплава)

• Стойкость к давлению: до 3,5 МПа в корпусах охлаждения

• Размерная точность: ±0,02 мм на критических сопрягаемых или уплотняемых поверхностях

• Рабочая температура: -40°C до 200°C в автомобильных условиях

Литье меди под давлением позволяет интегрировать тонкие стенки, уплотнительные фланцы, внутренние каналы охлаждения и монтажные кронштейны, сокращая количество деталей и повышая эффективность сборки.

Типовые медные детали, отлитые под давлением, в автомобильном охлаждении

Автомобильные системы охлаждения все чаще требуют интегрированных, компактных конструкций. Литье меди под давлением идеально подходит для изготовления многофункциональных компонентов с встроенными теплообменными и несущими элементами.

Медные сплавы, используемые в автомобильном литье под давлением

Neway использует несколько медных и медьсодержащих сплавов, соответствующих ISO 1634-1 и ASTM B148 для отливок автомобильного класса.

C18200 (хромистая медь) чаще всего используется для автомобильных деталей с высокой теплопроводностью, которым также требуются сильные механические характеристики и совместимость с пайкой.

Требования к точности и качеству поверхности

Детали охлаждения в автомобилях требуют строгих допусков для сохранения герметичности, обеспечения стабильного потока охлаждающей жидкости и предотвращения износа, вызванного вибрациями.

• Толщина стенки: 1,2–3,0 мм для проточных стенок или зон контакта

• Плоскостность: ≤ 0,03 мм на охлаждающих плитах для термоинтерфейсных материалов

• Точность расположения отверстий: ±0,02 мм для пресс-посадочных фитингов или резьбовых портов

• Шероховатость поверхности: Ra ≤ 1,6 мкм для уплотняемых поверхностей и интерфейсов прокладок

• Пористость: <0,5% по результатам вакуумных испытаний на герметичность или рентген-контроля

Neway использует CNC-обработку для уплотнительных канавок, монтажной резьбы или каналов под O-ring, обеспечивая компоненты, готовые к сборке.

Поверхностная обработка и защита от окружающей среды

Для увеличения срока службы во влажных и температурно-переменных условиях Neway предлагает ряд вариантов постобработки и покрытий для литых под давлением медных деталей:

• Гальваническое покрытие: лужение или никелирование для повышения коррозионной стойкости и надежности электрического контакта

• Порошковое покрытие: защитные покрытия до 100 мкм для открытых модулей охлаждения

• Окраска: цветовая маркировка для идентификации при сборке или соответствия требованиям безопасности

• Галтовка и полировка: для гладкой внешней поверхности или улучшения гидродинамики потока

• Сборка: интеграция O-ring, крепежа, клапанов или термопрокладок

Все процессы финишной обработки соответствуют требованиям RoHS и REACH; по запросу доступно испытание на соляной туман по ISO 9227 или ASTM B117.

Оснастка и производственные возможности

Подразделение Neway по изготовлению оснастки оптимизировано под высокосложную автомобильную оснастку, включая многогнездные конструкции и формы с большим количеством ползунов.

• Материал пресс-формы: инструментальная сталь H13 с износостойкими вставками

• Ресурс пресс-формы: 100 000–300 000 циклов для медьсодержащих сплавов

• Срок изготовления оснастки: 4–6 недель, включая полный DFM и моделирование заполнения формы

• Цикл детали: 30–45 секунд в зависимости от размеров и геометрии

• Быстрое прототипирование: доступна оснастка для коротких серий или гибридная мягкая оснастка

Neway поддерживает как мелкосерийные запуски, так и массовое производство для автомобильных поставщиков tier-1.

Кейс: медная охлаждающая плита для высоковольтного инвертора EV

Производителю электромобилей потребовалась тонкая, высокоточная медная плита для охлаждения инвертора. Технические требования включали:

• Целевая теплопроводность ≥ 300 Вт/м·К

• Плоскостность ≤ 0,03 мм на поверхности 200 мм × 140 мм

• Толщина стенки 1,6 мм, с интегрированными входной/выходной бобышками

• Стойкость к давлению 2,5 МПа

• Совместимость с термоинтерфейсными материалами (TIM) и эпоксидными покрытиями

• Годовой спрос: 250 000 шт.

Neway применил сплав C18200 и конструкцию пресс-формы на 2 гнезда с ползунами. После литья детали были обработаны на CNC для контроля глубины канавок и покрыты никелем толщиной 10 мкм. Компоненты успешно прошли испытания на разрыв, теплотехнические показатели и проверки коробления после нанесения TIM.

Почему автомобильные OEM и поставщики Tier доверяют Neway

Neway предлагает вертикально интегрированные решения по литью меди под давлением, ориентированные на производителей систем охлаждения:

• Система менеджмента качества, сертифицированная по ISO 9001:2015

• Полный контроль внутри компании — от оснастки до финальной сборки

• Поддержка документации PPAP, загрузок IMDS и процессного FMEA

• Материалы и варианты финишной обработки, соответствующие автомобильным требованиям

• Рекомендации DFM для улучшения характеристик детали и снижения стоимости

Мы поставляем прецизионные медные компоненты, готовые к прямой сборке в модулях теплового управления, радиаторах, корпусах насосов и теплозащитных экранах.

Заключение

Поскольку автомобильной отрасли требуются более эффективные и долговечные системы охлаждения для платформ с ДВС, гибридов и электромобилей, литье меди под давлением предлагает непревзойденное сочетание тепловых характеристик, свободы проектирования и производственной точности. В Neway мы используем передовые медные сплавы и технологии высокоточного литья, чтобы поставлять детали, которые помогают автомобилям нового поколения оставаться «прохладными», безопасными и эффективными.

Чтобы начать проект по системе автомобильного охлаждения, свяжитесь с Neway уже сегодня.

Часто задаваемые вопросы

1. Какие медные сплавы обеспечивают наилучшую проводимость для автомобильных систем охлаждения?

2. Чем литье меди под давлением отличается от алюминия для компонентов теплообменника?

3. Какие допуски герметизации достижимы для модулей охлаждения с интегрированными портами?

4. Какие варианты финишной обработки предотвращают коррозию меди в средах гликоля или хладагентов?

5. Каковы типичные время цикла и срок изготовления для производства автомобильных охлаждающих плит?