Negli attuali impianti industriali di raffreddamento, in particolare nel controllo della temperatura per la produzione additiva di metalli su scala industriale, il controllo efficace della temperatura e l'efficienza del processo dipendono da un sistema di regolazione termica. L'uso di liquidi fluorurati nel sistema di refrigerazione costituisce la base per il funzionamento di sistemi di raffreddamento precisi. Suzhou Lingheng Precision Industry Co. Ltd, azienda specializzata da oltre 12 anni nella gestione termica, si occupa dello sviluppo e della fornitura di liquidi fluorurati abbinati a dispositivi di raffreddamento specifici. I prodotti vengono impiegati nei settori della produzione di semiconduttori, dei test nel campo della nuova energia e in altri ambiti. Il presente articolo descrive le applicazioni di raffreddamento dei liquidi fluorurati e la loro rilevanza nella produzione additiva di metalli.
I liquidi fluorurati resistono ad alte temperature, rendendoli adatti per applicazioni in cui si genera calore elevato durante il raffreddamento, come nella produzione additiva di metalli. Durante la stampa 3D di metalli, sia l'ugello di stampa che il componente in metallo fuso generano una quantità considerevole di calore. Se questo calore non viene dissipato rapidamente, può causare la deformazione del pezzo stampato o danni all'equipaggiamento. I liquidi fluorurati forniti da Lingheng Industry mantengono la loro efficacia refrigerante e le proprietà chimiche stabili anche in condizioni di calore estremo. Le loro temperature operative comprese tra -100 °C e +200 °C soddisfano pienamente le esigenze della produzione additiva di metalli. Ad esempio, durante la fusione laser di parti in lega di titanio, i liquidi fluorurati circolano nel canale di raffreddamento dell'equipaggiamento assorbendo rapidamente il calore dall'ugello e dal metallo, mantenendo il pezzo entro un intervallo di temperatura compreso tra 780 °C e 840 °C durante il processo, migliorando così la precisione e la resa del pezzo stampato.
L'inertezza chimica dei liquidi fluorurati è fondamentale anche per la progettazione del sistema di raffreddamento. Questi liquidi hanno scarsa o nulla interazione con la maggior parte dei materiali metallici (proteggendo quindi i componenti metallici dell'apparato di raffreddamento e le parti da raffreddare) e, di conseguenza, non presentano alcun rischio di corrosione chimica. Nella produzione additiva di grado industriale, il sistema di raffreddamento è spesso a contatto con parti realizzate in acciaio inossidabile, leghe di titanio e leghe di alluminio. Il liquido fluorurato prodotto da Lingheng Industry non causerà corrosione né ossidazione su questi metalli, garantendo una lunga durata dell'equipaggiamento e la qualità delle parti stampate. All'interno delle stampanti per la produzione additiva metallica, il sistema di raffreddamento fa circolare questi fluidi attraverso tubazioni metalliche di raffreddamento e scambiatori di calore. Ancora una volta, grazie all'inertezza chimica, i fluidi del sistema non deterioreranno né depositeranno residui sulle pareti interne delle tubazioni, cosa che potrebbe causare malfunzionamenti del sistema di raffreddamento ostruendo i condotti.
I liquidi fluorurati presentano un'elevata conducibilità termica che favorisce l'efficienza del raffreddamento. Un efficiente trasferimento di calore in applicazioni di raffreddamento di precisione, come la produzione di semiconduttori e la produzione additiva di metalli, può ridurre le fluttuazioni di temperatura, garantendo stabilità nel processo produttivo. I liquidi fluorurati di Lingheng Industry hanno una conducibilità termica ottimizzata grazie ad aggiustamenti della formula. Assorbono in modo efficiente il calore da una sorgente termica e lo trasferiscono a dispositivi di raffreddamento come i refrigeratori. Un esempio è il raffreddamento dei chip per semiconduttori. Durante il processo di produzione, i chip generano molto calore in breve tempo. Il liquido fluorurato entra direttamente in contatto (oppure indirettamente attraverso una piastra conduttrice) con la superficie del chip, assorbendo rapidamente il calore e trasferendolo al refrigeratore a doppio canale. Il refrigeratore raffredda il liquido fluorurato, che viene poi ricircolato alla sorgente termica, consentendo la dissipazione del calore. Questo metodo di raffreddamento ad alta efficienza permette di controllare la temperatura del chip entro ±0,1 °C, soddisfacendo i requisiti di precisione della produzione di semiconduttori.
La compatibilità con vari tipi di apparecchiature per il raffreddamento preciso è fondamentale per il funzionamento stabile dell'intero sistema di raffreddamento. Oltre a sviluppare liquidi fluorurati di qualità, Lingheng Industry produce anche apparecchiature di raffreddamento adeguate, tra cui refrigeratori industriali e scambiatori termici. Il liquido fluorurato formulato appositamente per queste apparecchiature ne garantisce la compatibilità con i materiali e i componenti costitutivi. Ad esempio, i refrigeratori a singola regolazione e quelli a doppio canale sono dotati di guarnizioni, tubi e pompe completamente compatibili con liquidi fluorurati. Non si verificano fenomeni di gonfiore, invecchiamento o perdite nelle guarnizioni, eliminando così il rischio che il sistema di raffreddamento perda tenuta e stabilità. Nel processo di raffreddamento delle attrezzature per la produzione additiva di metalli, il liquido fluorurato circola tra la macchina per la produzione additiva e il refrigeratore. Grazie alla sua compatibilità con l'apparecchiatura, può mantenere uno stato di circolazione stabile a lungo termine, riducendo significativamente la frequenza di manutenzione e sostituzione dell'apparecchiatura.
La protezione ambientale è uno dei fattori più importanti da considerare nell'uso di applicazioni di raffreddamento a liquido fluorurato. Il liquido fluorurato di Lingheng Industry è pienamente conforme all'emendamento di Kigali e ad altre normative internazionali, non provoca il deterioramento dello strato di ozono ed ha un impatto ambientale ridotto. Mentre la produzione additiva metallica su larga scala utilizza grandi quantità di refrigerante e impatta sull'ambiente, Lingheng Industry, grazie a soluzioni verdi e conformi, ha notevolmente ridotto l'impatto ambientale. Una delle applicazioni di questo settore si trova in un laboratorio di prova per batterie nel campo dell'energia nuova. Il refrigerante evita l'inquinamento ambientale durante i test sulle batterie e garantisce al contempo il rispetto degli obiettivi ambientali dell'azienda e delle sue responsabilità sociali. Durante questo processo, il liquido fluorurato di Lingheng viene utilizzato per fornire il raffreddamento necessario ed è inoltre un refrigerante non inquinante.
Controllo termico di precisione assistito da liquido fluorurato nel confezionamento avanzato di semiconduttori e nei test dei componenti per le nuove energie. Questi processi richiedono un'elevata precisione nel controllo della temperatura e i sistemi di raffreddamento termico di precisione che utilizzano liquidi fluorurati prodotti da Lingheng Industry possono raggiungere una precisione di ±0,1 °C. Nel confezionamento 2,5D/3D di semiconduttori, la temperatura della struttura del package deve essere controllata parte per parte al fine di evitare difetti da stress termico. Le escursioni termiche devono essere mantenute entro limiti ridotti e il liquido fluorurato nel sistema di raffreddamento di precisione ricircola per raffreddare uniformemente ogni parte della struttura del package. Nei test delle batterie per le nuove energie, le condizioni di prova delle prestazioni richiedono temperature variabili e i sistemi di raffreddamento a liquido fluorurato possono rapidamente stabilizzare e mantenere ambienti costanti.
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