本文分为三部分,第一部分介绍了液冷板成型方案(型材挤出方案、型材挤出装配式、冲压钎焊式方案),第二部分介绍了液冷板成型工艺仿真。第三部分介绍了相关工艺及所用设备(冲压成型、脱脂+自动喷涂钎剂、高频焊等)
一、液冷板成型方案
1.1 型材挤出方案

(1)ESP01项目
该项目液冷板采用一体化型材挤出成型工艺,实现流道板与边梁集成一体结构,产品分为左、右独立流道板。其中单块左、右流道板尺寸为1770mm*365mm,液冷板整体总成尺寸为1775mm*730mm,结构整体性强,适配大型散热装配场景。

(2)启源动力MTB项目
采用型材挤出装配式成型工艺,流道板整体规格为895mm*355mm*20.3mm,单品重量4.198kg,液冷板总成装配后尺寸为1022.5mm*355mm,工艺成熟、装配便捷,适配中型动力电池散热系统。

(3)智锂智慧MTB项目
采用型材挤出+折弯复合成型方案,产品连接工序采用高频焊工艺。成型后流道板尺寸为4062mm*185mm*183mm,单品重量4.75kg,通过折弯工艺适配超长尺寸安装工况,高频焊连接保障结构密封性与稳定性。
1.2 冲压钎焊方案(东风日产Z1F项目)

该项目采用分体式冲压钎焊成型工艺,上下板采用差异化材质与厚度设计,参数精准、散热稳定性高,具体物料参数如下:
- 上板:采用Al3003-O材料,板材厚度2.0mm,尺寸2005mm*1216mm,单件重量12.87kg
- 流道板:采用Al3003-O/Al4045复合板,板材厚度1.0mm,尺寸2003mm*1214mm,单件重量6.8kg
- 总成参数:液冷板整体总成尺寸2021mm*1216mm,总重量19.7kg
1.3 激光焊接液冷板方案
激光焊接液冷板是新一代环保经济型成型工艺,相较于传统冲压钎焊工艺,在前期设备投入、生产工序成本、节能环保等方面具备显著优势。依托激光焊接核心技术优势,可打造兼具成本竞争力与环保合规性的新型液冷板产品,适配当下新能源行业绿色生产、降本增效的发展需求,可替代部分传统冲压钎焊产品场景。


二、液冷板成型回弹及焊接尺寸控制
针对液冷板成型过程中的回弹变形、焊接形变、平面度偏差等核心质量问题,已形成成熟的尺寸与形位精度控制标准,具体控制指标如下:
1. 流道轮廓度控制:水道钎焊面流道轮廓度精度可稳定控制在±0.1mm,精度等级高,保障水流通道均匀性与散热效率。
2. 焊接形变控制:经大量实测验证,产品焊接前后边线轮廓度差值极小,形变可控;焊接自由状态下整体形变偏差可控制在15mm以内。
3. 装配平面度控制:液冷板与框架完成焊接装配后,核心模组安装区域平面度可满足0.7mm标准要求,保障后续模组装配贴合度与整体结构稳定性。

三、液冷板全流程工艺及制造体系

液冷板完整制造工序涵盖:冲压成型、脱脂处理、钎剂自动喷涂、板材合拼、钎焊加工、密封性检测(氦检)、尺寸与平面度检测、成品全检、包装运输九大核心环节,各工序设备、工艺及质控要点如下:
3.1 冲压成型工序
核心设备采用液压机,配套专用成型模具完成板材冲压成型。现阶段样件试制阶段采用单机独立生产模式,核心质控重点为产品平面度检测、流道深度尺寸检测,从源头把控成型基础精度,避免前期形变缺陷。
3.2 脱脂+钎剂自动喷涂工序

采用专用脱脂炉完成板材脱脂除杂处理,搭配自动化钎剂喷涂设备作业,可实现工件表面油污、杂质彻底清除,同时保障钎剂喷涂均匀性,为后续钎焊、焊接工序提供良好的表面工艺基础,提升焊接结合强度与密封性。
3.3 钎焊工序

核心生产设备为成套钎焊炉及配套辅助设备,作业采用专用钎焊托架定位工装,保障工件放置平稳、受热均匀。工序核心控制点包含三项:全程氮气保护防氧化、生产线链速精准恒定控制、炉内氧含量实时监测,杜绝钎焊虚焊、氧化、变形等质量问题。
3.4 高频焊工序

高频焊为型材类液冷板核心连接工艺,分为接触焊、感应焊两种作业模式,适配不同产品规格,优缺点及适配场景差异明显:
(1)接触焊
以铜电极/电极轮与管材两侧直接接触传输能量,核心优势为生产效率高、功耗低,同等工况下焊接速度为感应焊的1.5~2倍,功率损耗仅为感应焊的1/3~1/2,适配大中直径、厚壁管材焊接生产。缺点为铜电极磨损速度快,且受板材表面平整度、边缘直线度影响,焊接电流稳定性一般,焊缝内外毛刺偏大,不适用于高精度、薄壁管材加工。
(2)感应焊
通过外部感应圈以感应方式传导高频电流完成焊接,感应圈不与板材直接接触。核心优势为无电极磨损问题、焊接电流稳定,可规避接触焊开路引发的设备故障,感应线圈操作简便、损耗低,焊接精度更高,适配小直径、薄壁管材的高精度焊接场景。

3.5 密封性检测工艺

采用双重高精度密封检测方案,严格把控产品泄漏风险,适配行业高标准使用需求:
(1)常规泄漏测试

测试环境温度控制在23℃±5℃,将液冷板加压至250kPa以上,保压时长≥60s;可采用浸水法(浸没水深100-150mm)、质谱仪、压力衰减系统、质量流量设备等多种方式检测,合格标准为干燥空气泄漏率≤1sccm。
(2)氦气高精度检测
采用行业顶级氦气检漏工艺,检测精度标准达2×10⁻⁶Pa·m³/s;配套数据采集追溯系统,可实时采集、显示、存储、输出检测数据,数据可导出为Excel格式。同时搭配产品扫码绑定技术,实现装配、检测数据与单品一一关联,全程可追溯,保障产品质量可溯源、可管控。
3.6 尺寸检测工序
采用CMM精密尺寸检测设备,对液冷板整体外形、流道尺寸、平面度、轮廓度等关键参数进行全方位精准检测,确保成品尺寸公差、形位精度符合设计标准。
3.7 表面清洗工序
(1)工艺选型
现阶段行业主流采用高温脱脂工艺,可完全满足产品表面清洁度要求,相较于化学清洗,具备成本优势显著、污水排放量低、绿色环保的特点。本项目规划主力采用高温脱脂清洁方案,同时预留水清洗工位,可适配特殊工况产品的深度清洁需求。
(2)清洁质量标准
严格管控内腔清洁度,成品液冷板内腔残余杂质总量≤0.08g/L,内部最大固体颗粒粒径<1mm,杜绝杂质堵塞流道、影响散热效果及管路腐蚀等问题。

当前生产工艺中,清洗工序的选型仍存在benchmark对标疑问,核心关注点为如何在控制成本、保障环保的前提下,持续稳定确保产品表面清洁度与整体尺寸精度稳定性。目前高温脱脂工艺可满足基础生产标准,后续可通过行业对标、工艺参数优化、批量试制验证,进一步固化清洗工艺标准,平衡清洁质量、生产成本与环保指标。
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