Изготовление радиаторов на заказ:
теплообменники и трубные доски

Изготовление радиаторов на заказ по образцу, когда чертежа нет

Больше половины обращений выглядят так: привезли снятый агрегат, он течёт или забит, а такого артикула в продаже давно нет, чертежа нет ни у кого. Это нормальная ситуация, работаем от образца.

Порядок такой. Обмеряем габарит и посадочные места: межцентровые расстояния крепежа, вылет и диаметр патрубков, направление входа и выхода. Разбираем сердцевину, определяем шаг трубок, сечение, толщину стенки и высоту пакета. Восстанавливаем сетку отверстий в трубной доске: шаг по двум направлениям, диаметр отверстий, наличие проточки под развальцовку. По этим данным делаем эскиз, согласуем и только потом запускаем в работу.

Что чаще всего не совпадает при работе по образцу и о чём нужно договориться заранее:

• Трубка исходного сечения не производится. Подбираем ближайшую по проходному сечению, это меняет число рядов или шаг.
• Исходная сердцевина паяная в солевой ванне. Такую технологию не воспроизводим, предлагаем сварную или разборную на развальцовке.
• Образец деформирован. Погнутый бачок даёт неверные размеры, поэтому базы снимаем по привалочным плоскостям и крепежу.

Трубные доски: сверление по сетке, точность шага, развальцовка

Трубная доска это деталь, на которой держится герметичность всего кожухотрубного аппарата. Заготовку режем лазером с припуском, затем фрезеруем плоскость на HAAS VM3. Сетку отверстий сверлим с одной установки по управляющей программе: так накопленная ошибка шага не растёт от отверстия к отверстию. Если досок две и они работают в паре, сверлим их в пакете или по одной программе от общей базы, иначе трубы пучка не сойдутся.

Что критично в трубной доске

• Шаг сетки. Разбежка шага приводит к тому, что трубы встают с натягом и после развальцовки доску ведёт. Допуск согласуем по чертежу значения назначаем по документации на деталь.
• Диаметр отверстия под трубу. Зазор должен быть достаточным, чтобы труба вошла, и минимальным для плотной развальцовки. Подбираем под фактический наружный диаметр партии труб, не по номиналу.
• Проточки в отверстии. Кольцевые канавки под развальцовку повышают усилие вырыва. Делаем, если предусмотрено конструкцией.
• Перпендикулярность оси отверстия плоскости доски. Уход сверла на толстой доске это перекос трубы и трещина в развальцованном пояске.

Развальцовку ведём с контролем степени развальцовки, чтобы не пережать стенку: пережатая труба утончается и рвётся по месту перехода, недовальцованная течёт. После сборки пучка идёт опрессовка. Сверлильные работы делаем и отдельной услугой, см. сверление.

Опрессовка и протокол испытаний

Ни одно изделие с герметичной полостью не уходит из цеха без опрессовки. Это внутренняя норма, а не опция за отдельные деньги.

Порядок стандартный: полость заглушается, заполняется испытательной средой, давление поднимается ступенями и выдерживается, шов и развальцовка осматриваются на течь и потение. Оформляется протокол с указанием изделия, среды, давления и времени выдержки.

Величина испытательного давления привязана к рабочему давлению изделия, которое должен назвать заказчик. Если рабочее давление неизвестно, а изделие идёт на замену старого, просим либо паспорт агрегата, либо разрешение испытывать по нашей методике. Коэффициенты и методика для аппаратов под давлением сверяем с действующей редакцией документа и подтверждаем по запросу.

Что показывает опрессовка, а что нет

• Находит сквозные дефекты: непровар с выходом на поверхность, пору по всей толщине, неплотную развальцовку.
• Не оценивает ресурс: усталостную трещину, которая появится через сезон вибрации, она не покажет.
• Не заменяет тепловой расчёт: герметичный радиатор может держать давление и не давать нужного теплосъёма.

Радиаторы для электроники и корпусные изделия

Задача другая: не жидкостный контур, а отвод тепла от силового модуля в воздух или в плиту. Изготовление радиаторов для электроники в единичном и мелкосерийном исполнении делаем двумя способами.

Фрезерованный теплоотвод. Рёбра фрезеруются из монолитной алюминиевой заготовки на HAAS VM3. Нет теплового сопротивления в стыке основания и ребра, геометрия любая, но много металла уходит в стружку, поэтому на крупных габаритах дорого.

Наборный теплоотвод. Основание и рёбра делаются отдельно, рёбра сажаются в пазы или привариваются. Дешевле по металлу, но появляется стык и тепловое сопротивление в нём.

Ключевой параметр здесь это плоскостность и шероховатость посадочной площадки под модуль: через неё идёт весь тепловой поток. После фрезерования при необходимости доводим шлифовкой. Требуемые значения берём из даташита на модуль, который просим прислать вместе с чертежом. Если даташита нет, значения назначаем по документации на деталь.

Корпусные детали, кожухи и крышки к таким изделиям делаем из листа лазером и гибкой, подробности в разделе детали из листового металла.

Нестандартные размеры под место установки

Радиаторы на заказ по индивидуальным размерам это понятная задача: агрегат должен встать в существующий проём, куда серийное изделие не помещается. Обычно приходят с формулировкой «нужно тоньше», «патрубки должны смотреть в другую сторону», «крепёж под другую раму».

Что можно менять без потери работоспособности:

• габарит сердцевины по высоте и ширине, с пересчётом числа трубок;
• расположение, диаметр и угол патрубков, включая перенос входа и выхода;
• схему крепления: кронштейны, проушины, демпферные опоры;
• материал бачков, если нужна ремонтопригодность или снижение веса.

Опасно произвольно уменьшать толщину пакета, сохраняя требование к теплосъёму: теплообмен упадёт, а претензия придёт к нам. При существенном уменьшении габарита либо компенсируем его сечением и оребрением, либо письменно фиксируем, что конструкция принята заказчиком по его расчёту.

Гнутые контуры и змеевики делаем гибкой трубы с контролем овальности в гибе: сплющивание это потеря проходного сечения и рост сопротивления контура.

Что прислать для расчёта

Чем полнее исходные данные, тем точнее смета и тем меньше шансов, что в середине работы всплывёт несогласованное изменение. Просим прислать:

1. Расход среды или требуемую мощность теплосъёма, если задача теплотехническая, а не «повторить как было».
2. Количество и перспективу повторного заказа.
3. Требования к материалу и покрытию: допустима ли замена марки, нужна ли окраска или цинкование.
4. Ограничения по месту установки: габариты, направление патрубков, схема крепления.

Типовые ошибки заказчика на этапе запроса

• Одно фото «в сборе» издалека и просьба назвать цену: по такому снимку не видно ни шага трубок, ни материала.
• Не указана среда. Радиатор под воду и маслоохладитель это разные изделия, даже если габарит совпадает.
• Требование «точно как заводской» на одну штуку: серийная технология в единичном производстве не воспроизводится.
• Забыто рабочее давление, а потом предъявляется требование по опрессовке, которое конструкция не отрабатывает.
• Прислан деформированный образец без указания, какие размеры считать исходными.