Меню

Алюминиевые сплавы для литья под давлением радиаторов

Технология изготовления алюминиевых и биметаллических радиаторов

Производство алюминиевых радиаторов: особенности 2-х технологий

Технология литья

Технология литья предполагает получение сплава алюминия и кремния для изготовления радиатора. Содержание кремния в данном сплаве не больше 12%. Такой состав позволяет придать изделию прочности и сохранить высокие теплопроводные качества алюминия. Для секции радиатора изготавливается специальная форма, состоящая из 2-х частей. Перед литьем форму стыкуют под давлением в литьевом агрегате, затем в нее заливается расплавленный металл.

После охлаждения форма открывается, заготовка проходит окончательное охлаждение, только после этого она извлекается. Далее производится обработка, скручиваются в единый радиатор нужной секционности, затем к заготовкам приваривают горлышко. В процессе изготовления проводятся испытания секции на герметичность, протравка антикоррозийными составами. Заключительным этапом изготовления идет покраска порошковой эпоксидно-полимерной эмалью.

Экструзивный метод

Экструзия – процесс продавливания размягченного алюминия в специально подготовленный формовочный экструдер. Метод позволяет получить отдельные элементы радиаторов с замкнутым объемом. Изначально формируются передняя и задняя части прибора, а затем они соединяются между собой путем термического прессования.

Поверхность элементов, полученных экструзионным методом – гладкая, на ней отсутствуют шероховатости и поры. Экструзионный способ используется для получения отдельных секций радиатора. Для изготовления коллектора тоже применяют эту технологию. Форму для него делают сразу с учетом размера будущего радиатора. Именно поэтому их нельзя укоротить или удлинить в процессе монтажа.

Слабым местом оборудования, изготовленного методом экструзии, считаются прессовочные швы, при повышении рабочего давления они не выдерживают нагрузки, а также в первую очередь реагируют на взаимодействие с агрессивной средой теплоносителя и подвергаются коррозии. Радиаторы, полученные методом литья, показывают высокие результаты по срокам эксплуатации и безопасности использования.

Технология производства биметаллических радиаторов

Биметаллические радиаторы состоят из стали и алюминия. Сталь обеспечивает высокую прочность конструкции, коррозионную стойкость, устойчивость к агрессивным средам. Алюминий (а вернее, его сплав – с добавлением кремния) имеет высокую теплопроводность и обеспечивает хорошую теплоотдачу. Как результат, биметаллические радиаторы имеют все преимущества алюминиевых, но не имеют их недостатков. Единственный недостаток – это высокая цена и низкая теплоотдача. Подобные характеристики обусловлены технологией изготовления.

Два этапа производства биметаллических радиаторов

Этап первый – изготовление стального сердечника, по которому впоследствии будет идти теплоноситель. Сердечник должен быть цельносварным, без единой трещины – вода или антифриз не должны попасть за его пределы, на алюминиевую рубашку. Стальной коллектор заливают расплавленным алюминием и кремнием под высоким давлением.

Заключительным этапом производства радиатора из биметалла идет окрашивание. Для этого используют специальные порошковые краски. Метод окрашивания – электростатический. Красят радиаторы тоже в 2 этапа: сначала опускают готовое оборудование в ванну для анафорезной покраски, затем покрывают порошковой эмалью. В течение всего эксплуатационного срока биметаллическое оборудование не требует дополнительного окрашивания, они отлично сохраняют свой внешний вид.

Особенности разных производителей

Единой технологии изготовления алюминия и биметаллических радиаторов — нет. Поэтому каждый производитель использует собственные методики и наработки. Здесь описаны общие схемы, которые могут иметь массу нюансов. Именно от нюансов во многом зависит качество продукции.

Большое значение имеют:

  • тип сплавов;
  • скорость остывания при литье;
  • скорость заливки формы;
  • степень усадки сплава.

Конструкция и сборка радиаторов

Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют схожую конструкцию, они состоят из нескольких секций, которые соединяются между собой с помощью ниппелей. Если в качестве теплоносителя планируется использовать обычный антифриз, то рекомендуется делать выбор в пользу паронита. В этом случае радиатор сохранит целостность в течение нескольких лет.

Источник

Производство биметаллических и алюминиевых радиаторов

Статья написана при помощи специалистов промышленной группы Royal Thermo.

Несмотря на обилие альтернативных вариантов, радиаторные системы отопления остаются самыми востребованными. А самыми популярными среди радиаторов сегодня являются алюминиевые и биметаллические разновидности. Это обусловлено их высокими техническими и эксплуатационными характеристиками на фоне доступной стоимости. Но характеристики радиаторов достойные только в том случае, когда речь идет о качественной продукции, произведенной заводским способом на современном оборудовании. При помощи специалистов промышленной группы Royal Thermo рассмотрим технологию и все этапы производства алюминиевых и биметаллических радиаторов.

Содержание

  • От чугуна к алюминию и биметаллу.
  • Сырьевая база.
  • Нюансы производства биметаллических радиаторов.
  • Нюансы производства алюминиевых радиаторов.

От чугуна к алюминию и биметаллу

Пращуром современных радиаторов является чугунная батарея, которую изобрел и отлил на своем заводе наш соотечественник, Франц Сан-Галли – немец итальянского происхождения, но с российским гражданством. На тот момент уже существовали немецкие водяные отопительные системы, но радиатор чугунный придумал именно Сан-Галли. С его подачи «русская батарея» в виде толстых труб с вертикальными дисками распространилась по всему миру, где ее стали активно совершенствовать. Придумывали новые формы и заменяли чугун другими металлами, пока не изобрели радиатор стальной. Алюминиевые же радиаторы появились спустя столетие – в шестидесятых годах прошлого века, в Италии, а спустя еще несколько лет там же разработали и биметаллическую конструкцию.

Читайте также:  Мультиварка скарлет где находится датчик давления

Радиатор производства Сан-Галли

Сырьевая база

Биметаллические радиаторы производят из стали и алюминия – стальные коллекторы в алюминиевой оболочке. Коллекторы из стали прочные, устойчивые к коррозии и агрессивной среде теплоносителя, а алюминиевая оболочка обеспечивает высокую теплоотдачу и вариативность формы и вида.

Сложно переоценить важность устойчивости радиатора к агрессивной рабочей среде.

Выбирая радиатор по цене / производителю / качеству, никто не вспоминает о главном действующем лице – коррозионных свойствах конкретной воды от конкретной котельной. И «дырявость» систем / радиаторов по разным районам одного и того же города – разная. Еще более наглядно – в одном и том же, новом микрорайоне – по одну сторону улицы уже раскапывают тепловые вводы в дома и меняют радиаторы. А по другую – тишь да гладь.

Алюминиевые радиаторы производят из сплава алюминия и кремния, доля которого не превышает 12 %. Такой сплав характеризуется повышенной прочностью, что позволяет радиаторам выдерживать высокое давление, при этом сохраняется одно из их главных достоинств – высокая теплопроводность.

Нюансы производства биметаллических радиаторов

Качество конечного продукта в любой сфере зависит от многих факторов, и производство радиаторов – не исключение. И если театр начинается с вешалки, то хороший радиатор начинается с сырья.

Первым этапом производства является проверка получаемого алюминиевого сплава марки АК12М2. Сплав проверяется методом спектрального анализа на немецком оборудовании. Далее осуществляется плавка алюминия в автоматизированных печах и подача сплава в пресс-формы.

Секции биметаллических радиаторов изготавливают методом литья, для которого требуется высокотехнологичное автоматизированное оборудование. «Сердцем» радиатора является стальной коллектор, вокруг которого отливается алюминиевая оболочка. Качественный биметаллический радиатор от поделки кустарного производства отличает способ соединения стальных деталей коллектора и метод отливки.

Стальной сердечник вытачивается и сваривается в соответствии с технологическим процессом – это цельносварной элемент. Перед подачей в пресс коллекторы проверяют на герметичность. Далее роботизированные комплексы литья в пресс-формах под давлением 2000 тонн формируют двух и четырех местные секции.

Источник

Алюминиевые радиаторы отопления

Алюминиевые сплавы, использующиеся для изготовления радиаторов

Всем известно, что алюминий является наиболее распространенным металлом (его запасы превышают запасы железа не менее чем в два раза). Но в чистом виде этот элемент не встречается, поскольку обладает высокой химической активностью. По этой причине этот метал, был получен в чистом виде без примесей только в 1825 году и довольно долго считался редким металлом.

Сплавы, в состав которых входит алюминий, характеризуются высокой износостойкостью, прочностью и устойчивостью к окислению. Кроме того, алюминиевые сплавы обладают высокими теплотехническими показателями и небольшой плотностью. Поэтому алюминий имеет широкое применение в промышленности.

Для изготовления радиаторов применяют высокопластичные алюминиево-кремниевые сплавы (силумины). Они обладают хорошими литейными качествами и из них удобно отливать даже сложные по конфигурации детали. Силумины обычно изготавливают из вторичного сырья (лома). Однако при точном соблюдении специальных условий переплавки, полученные изделия по всем пунктам не уступают изделиям, изготовленным из ранее не использующегося сырья. Стоимость же производства таких радиаторов – значительно ниже, по сравнению с изделиями, изготавливающимися из первичного сырья.

Также для изготовления радиаторов используются экструзионные сплавы (процентное содержание алюминия в таких сплавах намного выше, чем в силуминах). Такие сплавы готовят только из первичного алюминия с применением легирующих добавок, которые придают сплаву особую пластичность и обрабатывают этот сплав методом экструзии (этот метод состоит, в продавливании размягченного метала сквозь стальной профиль).

Способы изготовления радиаторов

Для изготовления радиаторов традиционно используется литье под давлением и экструдирование.

Литье под давлением и экструдирование

Наиболее часто используемые способ изготовления радиаторов – литье под давлением – состоит в том, что предварительно расплавленный металл под давлением на определенной скорости заливают в стальные формы. В результате получаются цельнолитые секции с тонкостенным оребрением. Секции затем соединяются ниппелями. Способом литья под давлением можно выполнить радиатор любой, даже самой сложной конфигурации. При этом полученная деталь будет иметь высокую однородность материала по всему объему изделия

Читайте также:  Толщина мембраны регулятора давления газа

Метод экструзии используют для производства больших высоких радиаторов отопления. Сначала выполняют блоки и коллекторы, а затем соединяют их при помощи различных технологий.
Некоторые производители выполняют вертикальные каналы при помощи экструзии, а коллекторы делают при помощи литья под давлением. Такие радиаторы могут быть и блочными, и секционными.

Блочные и секционные радиаторы

Радиаторы водяного отопления могут быть сделаны в виде секций или блоков. При этом блоки выглядят как соединенные вместе секции: 2-4 неразъемные колонки. Чтобы получить радиатор определенной тепловой мощности, нужно скомбинировать некоторое количество секций или блоков. Погрешность собираемого радиатора обычно равна тепловой мощности одной колонки или секции.

При изготовлении на заводе собирают радиаторы стандартных размеров, и каждый такой прибор обычно испытывают на прочность. Поэтому при покупке стандартного радиатора можно не беспокоиться о его прочности. Но если нужно самому собрать радиатор водяного отопления, то потребуется динамометрический ключ для того, чтобы не повредить резьбу и опрессовка для того, чтобы проверить герметичность соединения.

Особенности алюминиевых радиаторов

Радиаторы из алюминия обладают следующими особенностями, отличающими их от других отопительных приборов, в том числе от чугунных радиаторов:

  • дизайн;
  • теплоотдача;
  • прочность;
  • инерционность;
  • вес;
  • показатели заводского брака.

Дизайн алюминевых радиаторов

Дизайн литых алюминиевых радиаторов – самая большая особенность, отличающая их от других радиаторов. При помощи литья алюминиевого сплава под давлением можно получить радиатор любой формы и воплотить любую дизайнерскую идею. Однако радиатор из алюминия, выполненный при помощи метода экструзии, не будет обладать указанными преимуществами в дизайне, поскольку этот метод позволяет изготавливать радиаторы только прямолинейных форм.

Теплоотдача и прочность

Теплоотдача у радиаторов, изготовленных из алюминиевых сплавов – очень высокая благодаря высокой теплопроводности этих сплавов. Тепловые потери при этом минимальны.

По прочности литые и экструдированные радиаторы существенно различаются. Многие литые радиаторы рассчитаны для отопительных систем с рабочим давлением до 10 атмосфер (при этом вся терморегулирующая арматура также рассчитана только на давление до 10 атмосфер), другие – до 20 атмосфер. Под рабочим давлением здесь понимается давление теплоносителя, при котором радиатор может работать, не разорвавшись. Экструдированные радиаторы из алюминия рассчитаны на давление до 40 атмосфер благодаря тому, что вертикальный канал у них толстостенный. Поэтому экструдированные радиаторы более всего приспособлены к условиям высокого давления. Но у них имеется одно слабое место – место соединения блоков с коллектором. Эти соединения обычно стягивают с тыльной стороны специальными накладками или склеивают композитами.

Алюминиевым радиаторам на нагрев или остывание нужно 10-15 минут, они легко поддаются температурному регулированию и обладают высокой теплопроводностью. Поэтому алюминиевые радиаторы характеризуются низкой инерционностью.

Вес и популярность

Вес алюминиевых радиаторов – одно из главных их преимуществ. Благодаря легкости алюминия эти радиаторы легки в транспортировке. Также их небольшой вес значительно облегчает монтаж.

По статистике на каждую тысячу проданных алюминиевых радиаторов, возвращается на завод-изготовитель из-за брака около 20 экструдированных радиаторов и только 2 литых.

Особенности эксплуатации алюминиевых радиаторов

При эксплуатации радиаторов, изготовленных из алюминиевых сплавов, следует обратить внимание на такие особенности:

  • газообразование;
  • подготовка теплоносителя;
  • летний период.

Газообразование – слабое место у алюминиевых радиаторов: при контакте щелочной воды (воды с высоким показателем pH) с алюминием начинает активно выделяться водород. Из-за чего радиаторы, изготовленные при помощи экструдирования, могут дать течь в месте склеивания, а литые радиаторы – и вовсе расколоться. Чтобы этого не произошло, водород нужно регулярно стравливать. Именно поэтому радиаторы из алюминия больше подходят для отопительных систем, оснащенных автоматическим воздухоотводчиком. Если же автоматического газоотводчика нет, то в течение нескольких первых лет эксплуатации прибора, необходимо регулярно открывать воздушный клапан вручную.

Подготовка теплоносителя

Для того чтобы радиатор прослужил как можно дольше, особое внимание следует уделить подготовке теплоносителя. В идеале содержание кислорода не должно быть выше 0,02 мг/л, железа выше 0,5 мг/л. Жесткость воды не должна превышать 7 мг экв/л, а pHводы должен быть 7-8. Поэтому алюминиевые радиаторы рекомендуется использовать в независимых отопительных системах, расширительные сосуды и циркуляционные насосы в которых закрытые. При этом для подпитки системы отопления теплоносителем нужно использовать устройства деаэрирования воды, чтобы не превышать допустимую норму содержания кислорода в теплоносителе.

Кроме того, целесообразно установить в системе дополнительные грязевики и стояковые фильтры, чтобы уменьшить коррозию. Также для уменьшения коррозии в местах соединения стальных теплопроводов с радиаторами из алюминия, нужно использовать специальные проходные пробки (стальные, покрытые никелем, хромом или кадмием). Стальные пробки, покрытые цинком, в этом случае не подойдут, так как при температуре выше 65 градусов по Цельсию цинк вымывается и образовывается гальваническая пара с разным электрохимическим потенциалом сталь-алюминий, что приводит к электрохимической коррозии. Все эти особенности не относятся к импортным радиаторам, у которых химический состав гальванопокрытия более надежен.

Читайте также:  Как найти среднюю длину свободного пробега молекул водорода при давлении

При применении в качестве теплоносителя антифриза, нужно учесть такие его особенности: резьбовые соединения нужно герметизировать льном и эпоксидными эмалями. Ни в коем случае нельзя для этих целей использовать пеньку и масляную краску, поскольку они вступают в реакцию с этим теплоносителем. Антифриз заливают в систему отопления только через несколько дней после полного монтажа.

Летнее обслуживание радиаторов

Летом не нужно перекрывать доступ теплоносителя к радиаторам отопления. При этом нужно обязательно открыть воздухоотводчик. При необходимости опрессовки системы воду приходится перекрыть, но это рекомендуется делать не более чем на 15 дней.

В летний период можно окрасить радиаторы и теплопроводы, если это необходимо. Также можно закрыть радиаторы декоративными экранами. В процессе эксплуатации (в зимний период) окрашивание и декорирование радиаторов нежелательно.

До начала каждого отопительного периода нужно очистить радиаторы от накопившейся в них пыли. Для профилактики загрязнения радиаторов изнутри, следует делать промывку системы отопления (это возможно, только если она частная). Следует учесть, что радиаторам из алюминиевых сплавов противопоказаны щелочные растворы для промывки и абразивные средства для внешней очистки.

Монтаж алюминиевых радиаторов

Согласно строительным нормам и правилам 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы» секционные радиаторы из алюминия монтируют на предварительно оштукатуренные и окрашенные стены. Для этого сначала размечают места установки кронштейнов, затем закрепляют их на стене дюбелями или цементным раствором. Радиатор навешивают на них так, чтобы коллекторы были расположены горизонтально.

Для наиболее эффективной теплоотдачи рекомендуется устанавливать радиаторы: не менее 2,5 см от стены, не менее 10 см от подоконника и от пола на 7-15 см. Это нужно для того чтобы естественным образом создавалась тяга, при попадании холодного воздуха за радиатор или внутрь оребрения. При не соблюдении рекомендованных расстояний резко падает теплоотдача самого радиатора. При слишком больших расстояниях радиатор не сможет достаточно прогреть пол и внешнюю стену.

Радиатор соединяется с теплопроводом, которые на нижней или верхней подводке должен быть оборудован краном или вентилем. В верхнем коллекторе напротив подающего соединения необходимо установить воздухоотводчик (ручной или автоматический). Следует учесть, что минимальные теплопотери можно достичь, если подсоединить радиатор с верхней подводкой теплоносителя диагонально.

Монтаж алюминиевых радиаторов проводят, соблюдая особые предосторожности, не снимая с них полиэтиленовую упаковку. Пробки и клапаны должны быть высокого качества (фирменные), чтобы не допустить протечек теплоносителя. Секции радиатора с сорванной резьбой ремонту не подлежат. Поэтому лучше при монтаже использовать только радиаторы заводской сборки. Если же необходим радиатор с нестандартным количеством секций, нужно обязательно провести опрессовку давлением 24 атмосферы в течение суток.

Не следует устанавливать алюминиевые радиаторы в отопительных системах с котлом с медным теплообменником , поскольку медь и алюминий образуют гальваническую пару, в результате чего алюминий довольно быстро превращается в фольгу. Если это все-таки необходимо, то помешать образоваться гальванической паре можно при помощи пропиленовой или металлопластиковой трубы.

Достоинства и недостатки алюминиевых радиаторов

Достоинства

Алюминиевые радиаторы пользуются большой популярностью среди населения благодаря своей легкости, компактности и демократичной цене. Наиболее подходят алюминиевые радиаторы для установки в отопительной системе частного дома. Это дает возможность соблюдать все предосторожности при эксплуатации прибора (правильно подготавливать теплоноситель, вовремя спускать воздух из отопительной системы, контролировать уровень pHводы), благодаря чему срок его службы будет долгим.

Стоимость алюминиевых радиаторов по карману любому потребителю. Заводы-производители выпускают радиаторы стандартных размеров, однако в случае необходимости, можно скомпоновать радиатор необходимых размеров самостоятельно.

Недостатки

К недостаткам алюминиевых радиаторов можно отнести подверженность коррозии из-за высокой химической активности этого металла. Из-за чего при установке их в неавтономные отопительные системы, где теплоноситель не проходит специальную подготовку, и нет специальных фильтров, срок их службы составит всего несколько лет. Кроме того, при повреждении резьбы алюминиевые радиаторы ремонту не подлежат, поэтому их монтаж требует особой осторожности.

По теплопроводности и эстетическим характеристикам алюминевые радиаторы – вне конкуренции. Они идеально подходят для создания атмосферы комфорта и уюта в загородных домах и квартирах с индивидуальной системой отопления.

Источник

Adblock
detector