Une méthode de fabrication innovante pour le boîtier de contrôleur refroidi par eau

Les alliages d'aluminium moulés sous pression sont légers et possèdent une stabilité dimensionnelle élevée pour les géométries de pièces complexes et les parois minces.L'aluminium résiste à une bonne résistance à la corrosion et à de bonnes propriétés mécaniques ainsi qu'à une conductivité thermique et électrique élevée, ce qui en fait un bon alliage pour le moulage sous pression.

Le processus de coulée met en œuvre un moule en acier souvent capable de produire des dizaines de milliers de pièces moulées en succession rapide.La matrice doit être constituée d'au moins deux sections pour permettre le retrait des pièces moulées.Le cycle de coulée commence lorsque les deux moitiés de matrice sont étroitement serrées ensemble par la presse de coulée sous pression.L'aluminium fondu est injecté dans la cavité de la filière où il se solidifie rapidement.Ces sections sont montées solidement dans une machine et sont disposées de manière à ce que l'une soit fixe tandis que l'autre est mobile.Les moitiés de la matrice sont séparées et la pièce moulée est éjectée.Les matrices de moulage sous pression peuvent être simples ou complexes, comportant des glissières, des noyaux ou d'autres sections mobiles en fonction de la complexité du moulage.La plupart des machines utilisent des mécanismes actionnés par des vérins hydrauliques pour réaliser le verrouillage.D'autres utilisent une pression hydraulique à action directe.Les machines de coulée sous pression, grandes ou petites, ne concernent fondamentalement que la méthode utilisée pour injecter le métal en fusion dans la matrice.

En raison des caractéristiques du processus de moulage sous pression, certains défauts typiques ne peuvent pas être évités.Ces défauts typiques incluent la porosité du gaz, la porosité de retrait, les inclusions, les fissures, la fermeture à froid, les fissures du réseau et autres.Et deux résultats risqués peuvent en résulter : l’un est une fuite et l’autre une mauvaise conductivité thermique.

Les gros composants comme le boîtier ou le châssis de l'onduleur ou du contrôleur sont toujours des pièces moulées sous pression en aluminium.Avec de plus en plus de composants électriques de haute puissance installés dans le boîtier, les dispositifs de refroidissement par air traditionnels tels que les dissipateurs thermiques ne suffisent pas à faire fonctionner correctement les pièces en refroidissant la température, en particulier pour certains composants électriques clés tels que les circuits intégrés et les IGBT.Un dispositif de refroidissement par eau doit donc être impliqué.

Comment fabriquer un boîtier en aluminium moulé sous pression avec chambre de refroidissement par eau ?Les ingénieurs de Metalli, en collaboration avec nos partenaires de moulage, ont investi de vastes connaissances et expériences, ont réussi à inventer la méthode de fabrication innovante pour former ce superbe boîtier de produit.

Notre processus consiste tout d’abord à créer une plaque froide distincte.Utilisez l'usinage CNC pour obtenir le canal interne souhaité et scellez un couvercle supérieur sur le canal par une technique de brasage sous vide.Ainsi, une plaque froide complète est terminée.Et tous les composants électriques nécessitant un transfert de chaleur seront directement en contact étroit avec cette plaque froide lors de l'installation.Nous pouvons compter fortement sur une plaque froide sans fuite grâce au matériau de plaque d'aluminium AA6061 ou 6063 de haute qualité et cohérent.La deuxième étape consiste à couler le boîtier complet en incluant cette plaque froide prête à l'emploi.Après le processus de coulée, des traitements ultérieurs tels que l'usinage et la finition de surface peuvent être mis en œuvre pour obtenir le boîtier final.Habituellement, le matériau du boîtier de la matrice est comme l'ADC12 ou l'A380.

Voyons quelle est la différence de conductivité entre le moulage sous pression et la plaque d'aluminium 6063.

AA6063 conductivité 201 W/mK

Conductivité ADC12 96 W/mK

Nous pouvons alors en obtenir un performances thermiques extrêmement excellentes en introduisant ce type de boîtier.Nous n'avons pas à nous soucier du risque de fuite et d'une mauvaise conductivité thermique dus aux défauts typiques du moulage sous pression.

En août 2021, nous avons obtenu l’approbation d’un brevet de fabrication pour cette méthode.Et le numéro de brevet est CN202111006618.5.

Actuellement, il existe au moins 10 modèles de contrôleurs, d'onduleurs ou de boîtiers de communication qui ont déjà introduit cette nouvelle méthode avancée.Et les retours positifs des clients nous encouragent à développer cette technologie.