In heutigen industriellen Kühlanlagen, insbesondere bei der Temperatursteuerung für den industriellen additiven Metallbau, hängen effektive Temperaturregelung und Prozesseffizienz von einem Temperier-System ab. Der Einsatz fluortierter Flüssigkeiten im Kühlsystem bildet die Grundlage für die präzise Funktionalität von Kühlsystemen. Suzhou Lingheng Precision Industry Co. Ltd., ein professionelles Unternehmen im Bereich Wärmemanagement mit mehr als 12 Jahren Erfahrung, spezialisiert sich auf die Entwicklung und Bereitstellung fluortierter Flüssigkeiten sowie kompatibler Kühleinrichtungen. Die Produkte finden Anwendung in Bereichen wie der Halbleiterfertigung, der Prüfung erneuerbarer Energien und weiteren Feldern. Dieser Artikel beschreibt die Kühlanwendungen fluortierter Flüssigkeiten und deren Bedeutung im additiven Metallbau.
Fluorierte Flüssigkeiten vertragen hohe Temperaturen, wodurch sie für Anwendungen geeignet sind, bei denen während der Kühlung viel Wärme entsteht, wie beispielsweise bei der additiven Fertigung von Metallen. Während des Metall-3D-Drucks erzeugen sowohl die Druckdüse als auch die geschmolzene Metallkomponente eine beträchtliche Menge an Wärme. Wenn diese Wärme nicht schnell abgeführt wird, führt dies zur Verformung des gedruckten Teils oder zu Schäden an der Ausrüstung. Die von Lingheng Industry bereitgestellten fluorierten Flüssigkeiten behalten ihre Kühlleistung und stabilen chemischen Eigenschaften auch bei extremer Hitze bei. Ihre Einsatztemperatur von -100 °C bis +200 °C erfüllt vollständig die Anforderungen der metallischen additiven Fertigung. Beispielsweise zirkulieren fluorierte Flüssigkeiten während des Laserschmelzens von Titanlegierungsteilen im Kühlkanal der Anlage, um Wärme von der Düse und dem Metall schnell aufzunehmen, wodurch das Bauteil während des Prozesses im Temperaturbereich von 780 °C bis 840 °C gehalten wird und die Präzision sowie Ausbeute des gedruckten Teils verbessert wird.
Die chemische Inertheit fluorierter Flüssigkeiten ist ebenfalls entscheidend für die Konstruktion des Kühlsystems. Sie wechselwirken kaum oder gar nicht mit den meisten metallischen Materialien (und schützen somit die metallischen Bauteile der Kühlvorrichtung sowie die zu kühlenden Metallteile) und bergen daher kein Risiko chemischer Korrosion. Bei der industriellen additiven Fertigung steht das Kühlsystem häufig in Kontakt mit Teilen aus rostfreiem Stahl, Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen. Die fluorierte Flüssigkeit von Lingheng Industry verursacht keine Korrosion oder Oxidation dieser Metalle und gewährleistet so die lange Lebensdauer der Ausrüstung sowie die Qualität der gedruckten Bauteile. Innerhalb von metallbasierten 3D-Druckern leitet das Kühlsystem diese Flüssigkeiten durch metallische Kühlrohre und Wärmetauscher. Aufgrund der chemischen Inertheit verunreinigen oder beschichten die Kühlmittel die Innenwände der Rohre nicht, was andernfalls zu einer Fehlfunktion des Kühlsystems durch Verstopfung der Leitungen führen könnte.
Fluorierte Flüssigkeiten weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, die die Kühlleistung verbessert. Ein effizienter Wärmetransport in präzisen Kühlanwendungen wie der Halbleiterfertigung und der additiven Metallherstellung kann Temperaturschwankungen reduzieren und sorgt somit für Stabilität im Produktionsprozess. Die fluorierten Flüssigkeiten von Lingheng Industry haben durch Formulierungsanpassungen eine optimierte Wärmeleitfähigkeit. Sie nehmen Wärme aus einer Wärmequelle effizient auf und leiten sie an Kühlvorrichtungen wie Kaltwassersätze weiter. Ein Beispiel ist die Kühlung von Halbleiterchips. Während des Herstellungsprozesses setzen die Chips in kurzer Zeit viel Wärme frei. Die fluorierte Flüssigkeit berührt direkt (oder indirekt über eine Wärmeleitplatte) die Chipoberfläche, um Wärme schnell aufzunehmen, und leitet diese an einen Zweikreiskühler weiter. Der Kühler kühlt die fluorierte Flüssigkeit ab, die anschließend wieder zur Wärmequelle zurückgeleitet wird, wodurch eine Wärmeabfuhr entsteht. Diese hochgradig effiziente Kühlmethode kann die Chiptemperatur innerhalb von ±0,1 °C steuern und erfüllt so die Präzisionsanforderungen der Halbleiterfertigung.
Die Kompatibilität mit verschiedenen Präzisionskühlgeräten ist wichtig für den stabilen Betrieb eines gesamten Kühlsystems. Neben der Entwicklung hochwertiger fluorierter Flüssigkeiten stellt Lingheng Industry auch geeignete Kühleinrichtungen her, darunter Industriekältemaschinen und Wärmetauscher. Speziell formulierte fluorierte Flüssigkeiten für Geräte gewährleisten die Verträglichkeit mit den verwendeten Materialien und Bauteilen. Beispielsweise verfügen die Einzelregelungskältemaschine und die Zweikanal-Kältemaschine über Dichtungen, Leitungen und Pumpen, die vollständig mit Fluorflüssigkeit kompatibel sind. Es treten keine Probleme wie Quellen, Alterung oder Undichtigkeiten an den Dichtungen auf, sodass kein Risiko besteht, dass das Kühlsystem an Dichtheit und Stabilität verliert. Im Kühlprozess von metallischen additiven Fertigungsanlagen fließt die fluorierte Flüssigkeit zwischen der additiven Fertigungsmaschine und der Kältemaschine. Aufgrund ihrer Kompatibilität mit der Ausrüstung kann sie langfristig einen stabilen Zirkulationszustand beibehalten, wodurch die Häufigkeit von Wartungs- und Austauscharbeiten an der Ausrüstung erheblich reduziert wird.
Der Umweltschutz ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Verwendung fluorierter Flüssigkeitskühlanwendungen. Die fluorierte Flüssigkeit von Lingheng Industry entspricht vollständig dem Kigali-Abkommen und anderen internationalen Vorschriften, schädigt die Ozonschicht nicht und hat eine geringe Umweltbelastung. Während die großflächige, intrusiv betriebene metallische additive Fertigung große Mengen Kühlmittel verbraucht und die Umwelt belastet, hat Lingheng Industry durch grüne, vorschriftskonforme Praktiken den größten Teil ihrer Umweltauswirkungen reduziert. Eine Anwendung in dieser Branche findet in einem Testzentrum für Batterien aus erneuerbaren Energien statt. Das Kühlmittel verhindert Umweltverschmutzung während der Batterietests und gewährleistet gleichzeitig die Einhaltung der umweltbezogenen Ziele des Unternehmens sowie seiner sozialen Verantwortung. In diesem Prozess wird die fluorierte Flüssigkeit von Lingheng zur erforderlichen Kühlung eingesetzt und ist zudem ein umweltneutrales Kühlmittel.
Fluorierte Flüssigkeiten unterstützen die präzise Temperaturregelung bei der fortschrittlichen Halbleiterverpackung und der Prüfung von Komponenten für neue Energien. Diese Anwendungen stellen sehr hohe Anforderungen an die Temperaturgenauigkeit, und die Kühlsysteme mit Fluorflüssigkeiten von Lingheng Industry können eine Temperaturgenauigkeit von ±0,1 °C erreichen. Bei der 2,5D-/3D-Halbleiterverpackung muss die Temperatur der Verpackungsstruktur für jeden Bauteilbereich gesteuert werden, um thermische Spannungen und Verpackungsfehler zu vermeiden. Die Temperaturdifferenz muss zwischen den extremen Werten gehalten werden, wobei die fluorierte Flüssigkeit im Präzisionskühlsystem zirkuliert, um alle Bereiche der Verpackungsstruktur gleichmäßig zu kühlen. Bei der Prüfung von Batterien für neue Energien erfordern die Leistungstests, dass die Batterien unter verschiedenen Temperaturen geprüft werden, und die Kühlsysteme mit fluorierter Flüssigkeit können schnell stabile Umgebungen schaffen und aufrechterhalten.
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