Nos ambientes industriais de resfriamento atuais, especialmente no controle de temperatura para a fabricação aditiva de metais em escala industrial, o controle eficaz da temperatura e a eficiência do processo dependem de um sistema de controle térmico. O uso de líquidos fluoretados no sistema de refrigeração constitui a base para o funcionamento preciso dos sistemas de resfriamento. A Suzhou Lingheng Precision Industry Co. Ltd, empresa especializada em gerenciamento térmico há mais de 12 anos, atua no desenvolvimento e fornecimento de líquidos fluoretados juntamente com equipamentos de refrigeração compatíveis. Os produtos são utilizados nos campos de fabricação de semicondutores, testes de nova energia, entre outros. Este artigo descreve as aplicações de resfriamento com líquidos fluoretados e sua relevância na fabricação aditiva de metais.
Líquidos fluorados suportam altas temperaturas, o que os torna adequados para aplicações onde é gerado muito calor durante o resfriamento, como na fabricação aditiva de metais. Durante a impressão 3D de metais, tanto o bico de impressão quanto o componente metálico fundido geram uma quantidade considerável de calor. Se esse calor não for dissipado rapidamente, resultará na deformação da peça impressa ou em danos ao equipamento. Os líquidos fluorados fornecidos pela Lingheng Industry mantêm sua eficácia de resfriamento e propriedades químicas estáveis, mesmo em condições extremas de calor. Suas temperaturas de operação de -100°C a +200°C atendem plenamente às necessidades da fabricação aditiva de metais. Por exemplo, durante a fusão a laser de peças de liga de titânio, os líquidos fluorados circulam no canal de resfriamento do equipamento, absorvendo rapidamente o calor do bico e do metal, mantendo a peça dentro da faixa de temperatura de 780°C a 840°C durante o processo e melhorando a precisão e o rendimento da peça impressa.
A inércia química dos líquidos fluorados também é crucial para o design do sistema de refrigeração. Eles têm pouca ou nenhuma interação com a maioria dos materiais metálicos (protegendo, portanto, os componentes metálicos do equipamento de refrigeração e as peças arrefecidas) e, consequentemente, não apresentam risco de corrosão química. Na fabricação aditiva de grau industrial, o sistema de refrigeração está frequentemente em contato com peças feitas de aço inoxidável, liga de titânio e liga de alumínio. O líquido fluorado da Lingheng Industry não causará corrosão ou oxidação nesses metais, garantindo a vida útil prolongada do equipamento e a qualidade das peças impressas. Dentro das impressoras de manufatura aditiva metálica, o sistema de refrigeração faz circular esses fluidos através de tubos metálicos de refrigeração e trocadores de calor. Novamente, devido à inércia química, os fluidos do sistema não escurecerão nem revestirão as paredes internas dos tubos, o que poderia levar a uma falha no sistema de refrigeração por obstrução dos tubos.
Líquidos fluorados apresentam alta condutividade térmica, o que auxilia na eficiência do resfriamento. A transferência eficiente de calor em aplicações de refrigeração de precisão, como na fabricação de semicondutores e na manufatura aditiva de metais, pode reduzir flutuações de temperatura, garantindo estabilidade no processo produtivo. Os líquidos fluorados da Lingheng Industry possuem condutividade térmica otimizada por meio de ajustes na fórmula. Eles absorvem eficientemente o calor de uma fonte quente e o transferem para equipamentos de resfriamento, como chillers. Um exemplo é o resfriamento de chips semicondutores. Durante o processo de fabricação, os chips geram muito calor em um curto período de tempo. O líquido fluorado entra em contato direto (ou indiretamente por meio de uma placa de condução térmica) com a superfície do chip, absorvendo rapidamente o calor e transferindo-o para o chiller de duplo canal. O chiller resfria o líquido fluorado, que é então recirculado de volta à fonte de calor, criando assim a dissipação de calor. Esse método de resfriamento de alta eficiência pode controlar a temperatura do chip dentro de ±0,1 °C, atendendo aos requisitos de precisão da fabricação de semicondutores.
A compatibilidade com diversos equipamentos de refrigeração de precisão é importante para o funcionamento estável de qualquer sistema de refrigeração completo. Além de desenvolver líquidos fluorados de qualidade, a Lingheng Industry também produz equipamentos de refrigeração adequados, que incluem chillers industriais e trocadores térmicos. O líquido fluorado especialmente formulado para equipamentos torna-o compatível com os materiais e componentes constituintes. Por exemplo, o chiller de regulação simples e o chiller de duplo canal possuem selos, tubulações e bombas totalmente compatíveis com líquidos fluoretados. Não há problemas de inchaço, envelhecimento ou vazamento dos selos, portanto não há risco de o sistema de refrigeração perder sua estanqueidade e estabilidade. No processo de refrigeração de equipamentos de manufatura aditiva metálica, o líquido fluorado circula entre a máquina de manufatura aditiva e o chiller. Devido à sua compatibilidade com os equipamentos, ele pode manter um estado estável de circulação a longo prazo, reduzindo significativamente a frequência de manutenção e substituição dos equipamentos.
A proteção ambiental é um dos fatores mais importantes a considerar com o uso de aplicações de refrigeração líquida fluoretada. O líquido fluoretado da Lingheng Industry é totalmente compatível com a Emenda de Kigali e outras regulamentações internacionais, não provoca esgotamento da camada de ozônio e tem baixo impacto ambiental. Enquanto a manufatura aditiva intrusiva em grande escala utiliza grandes quantidades de fluido de corte e afeta o meio ambiente, a Lingheng Industry, por meio de soluções verdes e conformes, reduziu significativamente esse impacto ambiental. Uma das aplicações desta indústria ocorre em laboratórios de testes de baterias de nova energia. O fluido refrigerante evita a poluição ambiental durante os testes de baterias e garante também o cumprimento das metas ambientais da empresa e suas responsabilidades sociais. Durante este processo, o líquido fluoretado da Lingheng é utilizado para fornecer o resfriamento necessário, sendo também um refrigerante não poluente.
Líquido fluorado auxilia no controle de temperatura de precisão na embalagem avançada de semicondutores e nos testes de componentes de nova energia. Esses processos possuem requisitos muito rigorosos de precisão no controle de temperatura, e os sistemas de refrigeração com precisão que utilizam líquidos fluorados da Lingheng Industry podem atingir ±0,1 °C. Na embalagem 2,5D/3D de semicondutores, a temperatura da estrutura de embalagem deve ser controlada em cada parte para evitar defeitos de embalagem por tensão térmica. A diferença de temperatura deve ser mantida longe de extremos maiores, e o líquido fluorado no sistema de refrigeração de precisão irá recircular para resfriar uniformemente cada parte da estrutura de embalagem. No teste de baterias de nova energia, as condições de teste de desempenho da bateria exigem ensaios sob diversas temperaturas, e os sistemas de refrigeração com líquido fluorado podem rapidamente estabilizar e manter ambientes estáveis.
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