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用于高效汽车冷却系统的高强度铜压铸件

目录
为什么铜适用于汽车冷却应用
核心优势
汽车冷却系统中常见的铜压铸部件
汽车铜合金压铸常用材料
精度与表面质量要求
表面处理与环境防护
模具与量产能力
案例:高压电动汽车逆变器用铜冷却板
为什么汽车 OEM 与 Tier 供应商信赖 Neway
结论
常见问题(FAQs)

汽车冷却系统依赖于具备高导热性、机械耐久性以及可靠外形一致性的关键部件。随着车辆电动化程度不断提升、发动机与电驱系统的热负荷持续上升,铜合金压铸已成为制造换热器、冷却板与液路分配模块的优选方法之一。铜在热循环工况下的优异传热能力与结构完整性,使其非常适合严苛的汽车应用环境。

Neway 为内燃机(ICE)、混动以及纯电动车(BEV)冷却系统部件提供 铜合金压铸服务。我们的精密压铸能力可实现高效热传递、低孔隙率以及满足汽车规模化生产所需的一致公差控制。

为什么铜适用于汽车冷却应用

铜的导热系数几乎是铝的四倍,非常适合在紧凑空间内进行高效散热。汽车冷却系统需要将热量快速从发动机、变速箱、功率电子与电池系统中抽离。铜合金还具备天然耐腐蚀性,并在振动与热疲劳条件下保持优异的机械强度。

核心优势

  • 导热系数:300–400 W/m·K

  • 抗拉强度:200–400 MPa(取决于合金牌号)

  • 耐压能力:冷却壳体最高可达 3.5 MPa

  • 尺寸公差:关键配合或密封面可达 ±0.02 mm

  • 工作温度:-40°C 至 200°C(汽车环境)

铜合金压铸可将薄壁结构、密封法兰、内部冷却通道与安装支架集成于一体,减少零件数量并提升装配效率。

汽车冷却系统中常见的铜压铸部件

汽车冷却系统越来越需要集成化、节省空间的设计。铜合金压铸适用于制造兼具换热与结构功能的一体化多功能部件。

部件类型

应用示例

关键功能要求

冷却板

电动汽车电池包、功率逆变器、IGBT 模块

高热流密度管理、平面度、耐腐蚀性

散热器集液室(端盖)

发动机散热器水室、变速箱油冷器

薄壁铸造、耐压耐久、管路密封接口

液路分配模块

电池冷却器、电子阀体

密封面、耐压能力、内部流道

泵壳

电动水泵、机油循环泵

耐热负荷、尺寸一致性

换热器壳体

空调冷凝器/蒸发器模块、制冷剂分配器

通道几何一致性、抗振耐久

汽车铜合金压铸常用材料

Neway 采用多种符合 ISO 1634-1 与 ASTM B148 标准的 铜及铜基合金,用于汽车级铸造应用。

合金

导热系数(W/m·K)

抗拉强度(MPa)

最佳应用场景

C18200

~320

~340

冷却板、泵壳、集液室(端盖)

C17500

~180

~600(时效硬化)

易疲劳部件、电驱冷却壳体

CuZn37

~120

~450

中等强度的液路模块与支架

CuNi10Fe1

~40

~400

海洋或化学环境电动车中需高耐腐蚀性的模块

C18200(铬铜)常用于需要高导热性能、良好机械性能以及可焊接/可钎焊兼容性的汽车散热部件。

精度与表面质量要求

汽车冷却部件需要严格的公差控制,以保持密封完整性、确保冷却液流量一致,并避免振动引起的磨损。

  • 壁厚:流体壁或接触区域通常为 1.2–3.0 mm

  • 平面度:冷却板(用于热界面材料)≤ 0.03 mm

  • 孔位精度:压装接头或螺纹接口孔位 ±0.02 mm

  • 表面粗糙度:密封面与垫片界面 Ra ≤ 1.6 µm

  • 孔隙率:<0.5%(通过真空泄漏测试或 X 光检测验证)

Neway 通过 CNC 机加工 加工密封槽、安装螺纹或 O 形圈通道,确保部件可直接装配。

表面处理与环境防护

为在高湿度与温度波动环境中延长使用寿命,Neway 为铜压铸件提供多种 后处理 与涂层选项:

  • 电镀:镀锡或镀镍,提升耐腐蚀性与电接触可靠性

  • 粉末喷涂:适用于外露冷却模块的防护涂层,厚度可达 100 µm

  • 喷涂:用于装配识别的色标或满足安全标准的标识需求

  • 滚筒去毛刺与抛光:获得更平滑的外观或改善流动特性

  • 装配:集成 O 形圈、紧固件、阀件或导热垫片

所有表面处理均符合 RoHS 与 REACH 法规,并可按需提供 ISO 9227 或 ASTM B117 的盐雾测试。

模具与量产能力

Neway 的 模具制造 团队面向高复杂度汽车模具进行了优化,可支持多腔与多滑块结构设计。

  • 模具材料:H13 模具钢,配备耐磨镶件

  • 模具寿命:铜基合金约 100,000–300,000 次循环

  • 模具周期:包含完整 DFM 与模流仿真,通常为 4–6 周

  • 成型周期:依据尺寸与结构,约 30–45 秒

  • 快速原型:可提供短周期试制模或混合软模方案

Neway 可同时支持 小批量 导入与面向一级供应商的 批量生产

案例:高压电动汽车逆变器用铜冷却板

某电动汽车制造商需要一款薄壁、高精度的铜冷却板用于逆变器散热,关键指标包括:

  • 目标导热系数 ≥ 300 W/m·K

  • 在 200 mm × 140 mm 区域内平面度 ≤ 0.03 mm

  • 壁厚 1.6 mm,并集成进/出口凸台

  • 耐压:2.5 MPa

  • 与导热界面材料(TIM)及环氧涂层兼容

  • 年度需求:250,000 件

Neway 采用 C18200 合金与带滑块抽芯的双腔模设计。铸造后进行 CNC 机加工 以控制槽深,并电镀 10 µm 镍层。该部件通过爆破测试、热性能基准测试,以及 TIM 涂覆后的翘曲测试。

为什么汽车 OEM 与 Tier 供应商信赖 Neway

Neway 为汽车热管理客户提供垂直整合的铜合金压铸解决方案:

  • ISO 9001:2015 认证的质量管理体系

  • 从模具到最终 装配 的全流程自有管控

  • 支持 PPAP 文件、IMDS 提交与过程 FMEA

  • 符合汽车要求的材料与表面处理选项

  • 提供面向制造的设计反馈(DFM),提升性能并降低成本

我们交付可直接装配的高精度铜部件,用于热管理模块、散热器、泵壳与热屏蔽等应用。

结论

随着汽车行业对燃油、混动与电动平台的冷却系统提出更高效率与更强耐久要求,铜合金压铸提供了无可比拟的导热性能、设计自由度与制造精度组合。在 Neway,我们依托先进铜合金体系与高精度压铸技术,交付支撑下一代车辆散热与安全运行的关键部件。

如需启动您的汽车冷却系统项目,欢迎立即 联系 Neway

常见问题(FAQs)

  1. 哪些铜合金能为汽车冷却系统提供最佳导热性能?

  2. 用于换热部件时,铜合金压铸与铝相比有哪些差异?

  3. 集成接口的冷却模块可实现怎样的密封公差?

  4. 在乙二醇或制冷剂环境中,哪些表面处理可防止铜腐蚀?

  5. 汽车冷却板生产的典型成型周期与交期是多少?

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