Разница алюминий и биметалл: Какой радиатор лучше – алюминиевый или биметаллический: отличия, плюсы и минусы

Содержание

Алюминиевые или биметаллические радиаторы — что лучше выбрать, в чем разница

После окончания отопительного сезона у многих хозяев возникают вполне логичные вопросы: что делать с вышедшими из строя радиаторами и как правильно сменить приборы отопления? При этом зачастую проблема связана именно с устаревшими моделями из чугуна. Поэтому требуется рассмотреть более современные и эффективные изделия, производимые при помощи инновационных материалов.

Содержание:
  • Особенности конструкций алюминиевого и биметаллического обогревателей
  • Теплоотдача алюминиевых и биметаллических радиаторов
  • Показатели стойкости к высокому давлению в современных радиаторах
  • Влияние биметаллических и алюминиевых радиаторов на теплоноситель
  • Максимальный показатель температуры воды
  • Показатели долговечности алюминиевых и биметаллических отопительных приборов
  • Какую из систем радиаторов проще устанавливать?
  • Ценовые различия алюминия и биметалла

Так, следует определиться с тем, какие приборы лучше – алюминиевые или биметаллические радиаторы, поскольку именно эти модели являются самыми популярными на сегодняшний день.

Особенности конструкций алюминиевого и биметаллического обогревателей

Говоря о таких аппаратах, как радиаторы биметаллические и алюминиевые разница между ними наблюдается не только в материале, используемом для их изготовления, но и в особенностях их устройства.

Поэтому следует по отдельности рассмотреть то, как производятся оба этих типа радиаторов:

  1. В основе красивых и аккуратных алюминиевых моделей лежит применение нескольких секций, соединение которых осуществляется посредством ниппелей. А необходимая герметичность оборудования достигается путем использования между этими секциями особых прокладок. С помощью ребер, расположенных изнутри радиатора, предоставляется возможность значительно увеличить территорию теплоотдачи (примерно на 0,5 м²). Производство алюминиевых радиаторов может проходить двумя способами: экструзионным (позволяет создавать недорогие, но вместе с тем и низкокачественные образцы) и методом литья, с помощью которого радиаторы получаются более качественными и долговечными, но вместе с тем более дорогими.
  2. Основу производства биметаллических радиаторов составляет применение двух разных металлов. Материалом для корпуса прибора, оснащенного специальными ребрами, выступает алюминий. Изнутри механизм оборудован особой системой труб, по которым осуществляется циркуляция горячей воды, выступающей в качестве теплоносителя. Эти трубы могут изготавливаться как из стали, так и из меди, причем последние образцы редко можно встретить в отечественных отопительных системах.
    Связано это не только с высокой стоимостью, но и с тем, что диаметр такого изделия является меньшим по сравнению с алюминиевыми механизмами, вследствие чего риск засорения возрастает во много раз. Внешне биметаллический радиатор является весьма красивым прибором с гармоничным и законченным дизайном, а все конструкции из стали невидимы глазу и располагаются внутри системы.

Теплоотдача алюминиевых и биметаллических радиаторов

Говоря о том, какие обогревательные приборы дают больше тепла – радиаторы отопления алюминиевые или биметаллические – однозначно можно сказать, что показатели теплоотдачи являются более высокими у алюминиевых моделей, поскольку только одна их секция способна произвести более 200 Вт энергии. Еще большую эффективность работы обеспечивают ребра, расположенные изнутри секций. Кроме того, алюминиевые аппараты обладают к тому же малой тепловой инерцией, что означает очень быстрый нагрев воздуха в помещении сразу же после включения отопления. Такая функция будет весьма полезна в частном доме, где принципы экономии стоят не на последнем месте.

В биметаллических приборах отопления теплоотдача во многом зависит от того, кто является производителем этого оборудования. Показатели этого параметра в таких моделях ниже, чем в алюминиевых аппаратах, так как стальная внутренняя система во многом снижает теплопроводность.

Поэтому определяясь с тем, какие модели лучше приобрести – алюминиевые или биметаллические радиаторы – что лучше, решать нужно, основываясь на особенностях конструкции того или иного изделия.

Показатели стойкости к высокому давлению в современных радиаторах

Говоря об этом свойстве биметаллических и алюминиевых обогревателей, стоит отметить, что показатели последних являются более низкими. Так, алюминиевые радиаторы способны выдерживать скачки давления лишь в районе от 6 до 16 атмосфер. Более того, эти модели практически не защищены от гидроударов, вследствие чего настоятельно не рекомендуется монтировать алюминиевые радиаторы в многоквартирных домах.

Гораздо более стойкими к высокому давлению являются биметаллические механизмы, стальное основание которых позволяет переносить даже самые высокие нагрузки (20 – 40 атмосфер). Эти приборы гораздо лучше переносят перепады давления в системе и надежно защищены при вероятности появления гидроударов.

Но здесь важно помнить один момент: стойкость к давлению важна лишь в том случае, если радиатор монтируется в многоэтажном доме, а в частных постройках этот параметр принимать во внимание нет необходимости, поскольку в отдельной отопительной системе подобной проблемы не возникает. Поэтому и особой разницы, использовать ли радиатор алюминиевый или биметаллический, не существует.

Влияние биметаллических и алюминиевых радиаторов на теплоноситель

Говоря о таком, безусловно, важном в доме предмете, как батарея отопления алюминиевые или биметаллические аппараты отличаются друг от друга еще и влиянием на циркулирующую в них воду.

Так, алюминиевые модели активно вступают с ней в различные химические реакции, что не может сказаться положительно на долговечности оборудования, поскольку подобное взаимодействие существенным образом способствует образованию коррозии на стенках радиатора. Кроме того, такие химические реакции алюминия с водой неизбежно ведут к выделению водорода, являющегося пожароопасным (прочитайте также: «

Отопление водородом дома, делаем своими руками

«). Поэтому время от времени крайне необходимо избавляться от лишнего воздуха в этих системах.

В стальных трубах биметаллических радиаторов требования к качеству воды менее жесткие, поскольку сталь не так активно вступает в химические взаимодействия по сравнению с алюминием. Особую защиту этим радиаторам обеспечивает и специальная обработка посредством слоя защиты, которую выполняют производители. Читайте также: «

Какие выбрать, алюминиевые или биметаллические радиаторы — сравнение

«.

Применение нержавеющей стали в конструкции биметаллического обогревателя также способно уменьшить риск порчи оборудования, однако эта мера будет стоить довольно дорого. Главная опасность, которая может возникнуть во время эксплуатации – попадание в систему частиц кислорода, что приводит к появлению на стальных частях радиатора ржавчины.

Чтобы более подробно ознакомится с возможными проблемами, связанными с теплоносителем в современных радиаторах, можно обратиться к специалистам, которые могут не только дать совет относительно правильного подключения и эксплуатации прибора, но и предоставить многочисленные фото моделей обогревателей и видео по их монтажу (прочитайте также: «

Подключение биметаллических радиаторов отопления: способы устройства

«).

Максимальный показатель температуры воды

Этот вопрос является весьма актуальным, поскольку многие наверняка неоднократно сталкивались с тем, что температура батарей является настолько большой, что прикоснуться к ним просто не представляется возможным. Максимальный параметр в алюминиевых радиаторах – 110 °, что является средним показателем. Биметаллические же аппараты способны выдерживать немного большую температуру – 130 °. Читайте также: «

Чем отличается биметаллический радиатор от алюминиевого – различия, преимущества и недостатки

«.

Показатели долговечности алюминиевых и биметаллических отопительных приборов

Лидерство в этом параметре опять принадлежит стальным механизмам, поскольку в их конструкции сочетаются исключительно положительные свойства каждого из двух металлов.

Эти образцы способны исправно служить на протяжении 15 – 20 лет в том случае, если оборудование изготовлено проверенным и надежным производителем. Эксплуатационный срок алюминиевых изделий является вдвое меньшим и обычно не превышает 10 лет.

  Какой радиатор выбрать: алюминиевый или биметаллический — подробное видео:

Какую из систем радиаторов проще устанавливать?

Особых проблем с монтажом ни той, ни другой системы возникнуть не должно, что обусловлено, в первую очередь, малым весом обеих конструкций, особенно если сравнивать эти приборы с их чугунными предшественниками (прочитайте также: «

График отопительного сезона — начало и конец сезона

«).

Как следствие, применения массивных фиксаторов-кронштейнов не понадобится. В том случае, если основным материалом труб выступает пластик, то круг материалов для монтажа сужается только до набора ключей и элементов фасонного типа. Так или иначе, с биметаллическими изделиями проблем все же будет меньше, поскольку трубы из стали совершенно не склонны к деформации, чего не скажешь о мягком алюминии.

Ценовые различия алюминия и биметалла

Стоимость биметаллических отопительных приборов обычно несколько выше, чем цена на алюминиевые образцы. Поэтому стальные системы являются менее популярными только ввиду их большей дороговизны по отношению к алюминиевым системам, так как такая стоимость будет по карману далеко не каждому.

Дороже обходится и эксплуатации биметаллических конструкций, так как для перекачивания горячей воды в этих изделиях требуется гораздо больше энергии по сравнению с алюминиевым оборудованием. Связано это, в первую очередь, с тем, что биметалл обладает более высоким гидравлическим сопротивлением, от чего и возникают большие финансовые расходы.

Однако не всегда стоит ориентироваться исключительно на цену оборудования, поскольку очевидно, что чрезмерно дешевый механизм, поставляемый из Китая, вряд ли будет иметь высокие показатели качества. В то же время на отечественном рынке всегда можно найти образцы радиаторов, способные удовлетворить потребности хозяев как с точки зрения стоимости, так и своим качеством и надежностью.

Крайне важно помнить, что сегодня существует огромное число поддельных конструкций, и слишком низкая цена обычно является показателем низкого качества оборудования.

Поэтому при выборе продукции настоятельно рекомендуется обращать внимание на упаковку товара, на котором обязательно должна иметься маркировка производителя, а также нелишним будет изучить различные фото образцов современных радиаторов, которые всегда можно найти у специалистов, занимающихся подключением этих приборов.

Похожие статьи

  • Чем отличается биметаллический радиатор от алюминиевого: как отличить, преимущества батарей отопления, отличие

    На рынке представлено множество радиаторов отопления, отличия которых заключаются в материале изготовления, конструктивных особенностях, способах…

  • Подключение радиатора к двухтрубной системе из металлопластика | Видео

    Алюминиевые и биметаллические радиаторы Биметаллические и алюминиевые радиаторы отлично себя зарекомендовали. На строительном рынке у них почти…

  • Алюминиевые или биметаллические радиаторы: какие лучше выбрать, биметалл или алюминий, что лучше, современные батареи

    У любых, даже самых надежных отопительных систем, существует срок физического и морального износа. В частности, когда приходит время заменить старые…

Какие радиаторы лучше – алюминиевые или биметаллические

Часто после окончания отопительного сезона многие люди задумываются о смене радиаторов. Прохудившиеся старые чугунные радиаторы лучше отправить на заслуженный отдых, установив вместо них что-то более современное. При монтаже отопления частные застройщики тоже очень часто не могут выбрать вид радиаторов. Наслушавшись заявлений производителей и продавцов в магазинах, расхваливавших наиболее востребованные модели, неопытный покупатель приходит в растерянность. Он не представляет, какие радиаторы лучше – алюминиевые или биметаллические. Мы предлагаем рассмотреть этот вопрос объективно.

Содержание материала:

Сравнение алюминиевых и биметаллических батарей.
Какие радиаторы лучше подходят для тех или иных систем.
Видео по монтажу биметаллических и алюминиевых радиаторов.

Начнем со сравнения алюминиевых и биметаллических радиаторов, чтобы понять, какие лучше. Ознакомимся с каждым из них более подробно.

  • Алюминиевые радиаторы стильные и аккуратные, включают несколько секций, которые соединены ниппелями. Находящиеся между секциями прокладки предоставляют необходимую герметичность. Ребра, находящиеся с внутренней стороны, позволяют увеличить площадь отдачи тепла до 0,5 м2. Такие радиаторы изготавливают двумя методами. Экструзионный метод дает легкие и дешевые изделия далеко не самого высокого качества (таким методом в Европе уже давно не пользуются). Долговечнее, но в то же время дороже будут батареи, сделанные методом литья.

  • Биметаллические радиаторы производятся из двух разных металлов. Корпус, который оснащен ребрами, производится из алюминиевого сплава. Внутри него находится сердечник из труб, по которым протекает горячая вода (теплоноситель из системы отопления). Такие трубы производятся либо из меди, либо из стали (первые у нас почти не встречаются). Они имеют меньший диаметр по сравнению с алюминиевыми изделиями, поэтому вероятность их засорения большая.

Внешний вид биметаллического радиатора довольно эстетичен и удовлетворит даже самых требовательных покупателей. Все компоненты из стали спрятаны внутри.

Что касается показателя теплоотдачи, то в этом плане алюминиевые батареи имеют преимущества. Одна их секция может давать больше 200 Вт тепловой энергии. При этом половина тепла идет в виде излучения, а вторая – конвекционным способом.

Благодаря ребрам, которые выступают с внутренней стороны секций, отдача тепла будет увеличиваться. Поэтому равных алюминию в этом плане просто не существует. Стоит отметить, что он имеет минимальную тепловую инерцию. После включения батареи уже через 10 минут в помещении будет тепло. В собственном доме это позволяет неплохо сэкономить.

Теперь рассмотрим биметаллические приборы. Здесь отдача тепла от одной секции напрямую зависит от изготовителя и модели. Она будет несколько меньше, чем у алюминиевой модели радиатора. Все потому, что стальной сердечник снижает общую теплоотдачу, а она может быть на одну пятую меньше по сравнению с алюминиевым радиатором при одинаковых размерах.

Если говорить о способе отдачи тепла, то он тоже включает тепловое излучение и конвекцию тепла. И тепловая инерция у них будет тоже незначительной.

Теперь сравним способность выдерживать высокое давление, особенно гидроудары.

Здесь алюминий подкачал – показатели его рабочего давления оставляют желать лучшего. Такие батареи могут выдерживать от 6 до 16 атмосфер (некоторые модели до 20), чего может оказаться недостаточно для выдерживания перепадов давления в центральной системе отопления. А от гидроудара они и вовсе не спасут – лопнут, словно ореховые скорлупки, в результате чего в Вашем жилье образуется горячий потоп. По этой причине тем, кто проживает в многоэтажках, не стоит рисковать, устанавливая алюминиевые радиаторы отопления.

Биметаллические модели, внутри которых находится прочный стальной сердечник, подготовлены к большому напору давления. От 20 до 40 атмосфер – вполне достаточно. Даже в том случае, если кран на насосной станции в случае аварии будет закрыт, а потом молниеносно открыт, они не повредятся. Биметаллические радиаторы считаются самыми надежными в условиях нестабильного давления в системе, когда есть вероятность возникновения гидроударов.

Внимание! Такой показатель важен, только если Вы проживаете в многоэтажных домах, подключенных к централизованной системе отопления. Если же Вы планируете заменить радиаторы в частном доме, то такой показатель не считается минусом, поскольку в локальной теплосети не бывает избыточного давления.

Что лучше – биметаллические или алюминиевые радиаторы по отношению к теплоносителю

Алюминий хорошо вступает в разные химические реакции, поэтому вода в центральной системе отопления для него будет «кладом». В ней содержится столько химических примесей, что от стенок батареи в скором будущем может просто ничего не остаться – их съест коррозия. Как только pH горячей воды, протекающей в системе, будет превышать 8 единиц – ждите беды. Однако при централизованном отоплении нельзя уследить за этим показателем.

К тому же во время химической реакции выделяется водород, что достаточно пожароопасно. Поэтому обязательно нужно стравливать из этих батарей воздух.

Стальные трубы, находящиеся в середине биметаллического радиатора, не такие требовательные к качеству воды, протекающей через них. Ведь сталь в химическом плане не настолько активна, как сплавы алюминия. Безусловно, коррозия может добраться и до нее, но не так быстро. Более того, современные производители покрывают ее защитным слоем. В некоторых случаях они применяют такой металл, как нержавеющая сталь, но батареи в таком случае будут довольно дорогими.

Как бы там ни было, биметаллические радиаторы имеет лучшую защиту от активного химически теплоносителя. Единственная сложность – попадание кислорода в эту воду. Вот тогда сталь будет ржаветь, причем очень быстро.

У каких радиаторов выше максимальная температура теплоносителя?

Вопрос вполне закономерен, ведь наши батареи часто «горят огнем», и к ним невозможно прикоснуться. Алюминий способен выдерживать температуру до 110 градусов. Биметаллические изделия отличаются более высоким показателем – 130 градусов. Как видите, в этом плане они выигрывают.

А что прочнее, надежнее и долговечнее?

И по этому показателю преимущество получают радиаторы из двух металлов, так как они сочетают в себя лучшие характеристики каждого из них. Такие приборы служат 15-20 лет, не меньше (безусловно, это касается качественных товаров от известных брендов). Как правило, их алюминиевые собратья имеют в два раза меньший срок эксплуатации – до десяти лет.

Что проще устанавливать: алюминиевые или биметаллические радиаторы?

Алюминий и биметалл довольно комфортные в монтаже, поскольку весят немного (в отличие от чугунных батарей). Для их крепления не придется использовать мощные кронштейны – даже гипсокартон может выдержать их небольшой вес. В том случае, если Вы используете пластиковые трубы, для монтажа потребуется только набор фасонных элементов и набор ключей. Но все же проще устанавливать биметаллические батареи, так как стальные трубы не подвергаются деформации, в отличие от такого мягкого материала, как алюминий.

Стоимость алюминиевых и биметаллических радиаторов

Приборы из алюминия будут намного дешевле, чем биметаллические. Причем разница достаточно существенная. Поэтому изделия из биметалла не настолько широкого распространены в городских квартирах. Их позволить могут далеко не все. Они имеют более высокое гидравлическое сопротивление по сравнению с алюминиевыми. Поэтому энергии, чтобы перекачать горячую воду, понадобится больше. То есть стоимость эксплуатации окажется выше.

Внимание! Где-то четыре пятых всех батарей такого типа доставляют к нам из Китая. Но это не должно Вас настораживать, так как многие европейские производители переносят производство в Китай с целью удешевления продукции.

Какие радиаторы и для каких систем будут более подходящими

После того как Вы рассмотрели и сравнили главные характеристики радиаторов, можно прийти к некоторым выводам. В первую очередь определитесь, какие радиаторы отопления лучше (алюминиевые или биметаллические) для жилья в многоэтажке. В ней применяется центральное отопление, а значит:

  • Давление в системе часто может меняться, достигая запредельных величин. Не исключены гидроудары.
  • Нестабильная температура (она сильно меняется в течение не только отопительного сезона, но и времени суток).
  • Состав воды не отличается чистотой. В ней присутствуют химические примеси и абразивные частички. Вряд ли можно говорить о pH, который не превышает 8 единиц.

Отталкиваясь от всего сказанного выше, наверное, Вы не захотите ставить в квартире батареи из алюминия, зная, что система центрального отопления может их погубить. Если не съест электрохимическая коррозия, то температура с давлением добьют. Ну а гидроудар сделает «контрольный выстрел». По этой причине, выбирая из таких типов радиаторов (биметалл или алюминий), рекомендуем остановиться именно на последнем.

Нельзя не рассмотреть и систему отопления, которая установлена в частном доме. Качественный котел выдает небольшое давление, которое не превышает 1,4-10 атмосфер, в зависимости от системы и котла. Скачков давления, включая гидроудары, быть не может. Что касается температуры воды, то она тоже стабильная, а ее чистота не вызывает никаких сомнений. В ней не будет химических примесей, а показатель pH можно изменить.

В этой автономной системе отопления можно смело использовать алюминиевые радиаторы – они будут прекрасно справляться со своей задачей. Стоимость их небольшая, теплоотдача – прекрасная, а внешний вид – привлекательный. В магазинах Вы легко найдете батареи от европейских производителей.

Отдавайте предпочтение тем моделям, которые были изготовлены методом литья. Также биметаллические батареи подойдут тем, кто живет в собственном доме. Если у Вас достаточно средств и есть желание, можете установить их.

Только не забывайте, что сегодня на рынке огромное количество подделок. И если модель (биметаллическая или алюминиевая) отличается откровенно заниженной стоимостью, то это должно Вас насторожить. Чтобы не попасть впросак, нужно проверить, чтобы на каждой упаковке и на каждой секции была маркировка изготовителя.

Эффект биметалла в алюминиевых дверях

Как известно многим металлургам, эффект биметалла или биметаллическая коррозия, как ее иногда называют, возникает только тогда, когда два металла разной природы вступают в так называемый электрический контакт друг с другом и они соединены жидкостью, которая является электропроводной. Точно так же, как работает простая батарея, это означает, что производится элемент, который может привести к коррозии. Часто такое коррозионное воздействие наблюдается только в одном из парных металлов. Когда это происходит, этого может быть достаточно, чтобы вызвать падение структурной устойчивости любой алюминиевой дверной системы. Тем не менее, из-за воздействия дождевой воды и других жидкостей, которые могут помочь проводить электрический заряд, алюминиевая система входных дверей еще более подвержена этой технической проблеме. Хотя эффект биметалла может быть проблемой для любой алюминиевой оконной системы или алюминиевого фасада, поскольку этот металл имеет тенденцию находиться на электроотрицательном конце массива электродного потенциала, он часто наиболее остро проявляется в дверных проемах. К счастью, в индустрии окон есть несколько решений этой инженерной проблемы.

Важность процесса накатки

Повышенный биметаллический эффект, от которого могут страдать алюминиевые двери, иногда вызван увеличенной площадью поверхности в профиле дверной коробки. Поэтому желательно, чтобы площадь внутренней поверхности была минимальной. Тем не менее, добавление канавок и узора из угловых линий в экструдированном алюминии типичного профиля дверной рамы часто делается для того, чтобы полиамидные изоляционные полосы можно было закатать в них и надежно удерживать на месте. Этот процесс накатки обязательно увеличивает площадь поверхности, тем самым усиливая общий эффект клетки. Тем не менее, ведущие производители дверей могут решить эту проблему, уменьшив глубину резания своего накатного инструмента. Это означает, что любое увеличение площади поверхности, создаваемое накаткой, сводится к минимуму. В автомобильной промышленности низкопрофильная накатка и вставки из термопласта с подогревом были разработаны практически для тех же целей, что и в алюминиевых дверных рамах.

Разработка антибиметаллического изоляционного профиля

Терморазрыв из полиамида должен обеспечивать все изоляционные свойства, которые требуются современным алюминиевым дверным системам, но новейшие материалы могут обеспечить гораздо больше. Хотя некоторые термопласты, используемые в алюминиевых рамах, восприимчивы к воде и набухают при контакте с влагой, другие гораздо более устойчивы к этой проблеме. Это не только помогает сохранить прочность на сдвиг алюминиевых дверных рам, но и означает, что металл не так подвержен воздействию захваченной воды. В результате внутренняя часть алюминиевой дверной рамы не должна страдать от биметаллического эффекта или любой другой формы коррозии из-за задержки воды в качестве нежелательного последствия установки низкокачественных изоляционных полос.

«Хотя алюминий является очень реактивным металлом с высоким сродством к кислороду, металл очень устойчив к большинству сред… из-за инертного характера оксида алюминия.» — АЛЬФЕД.

Другие методы, используемые для борьбы с биметаллической коррозией в алюминиевой двери с терморазрывом ионы, которые могут находиться в атмосфере. Для решения этой проблемы предлагается применение катодной защиты, такой как расходуемые цинковые аноды, или покрытие металла защитным слоем, например, порошковым покрытием. Однако, когда дело доходит до биметаллической коррозии, ALFED рекомендует изолировать две металлические поверхности друг от друга с помощью такого материала, как неопрен. Некоторые производители алюминиевых фасадов предпочитают этот метод, но другие предпочитают вместо этого проектировать более толстые секционные профили для своего каркаса. В очень плохих погодных условиях большие алюминиевые профили менее подвержены биметаллическому эффекту и, следовательно, их деформация менее вероятна. В некоторых средах, обращенных к океану — особенно трудно справиться с биметаллическим эффектом из-за большей проводимости морской воды — пластиковые изолирующие шайбы успешно помещаются между алюминиевыми оконными рамами и другими металлами, такими как морская нержавеющая сталь.

Альтернативы для склеивания прочных биметаллических соединений

Автор Джед Ботелл, вице-президент
Atlas UHV

Процесс обработки биметалла в действии.

Биметаллические фитинги, соединения и муфты всех типов используются в самых разных отраслях промышленности, включая вакуумную, криогенную, полупроводниковую, аэрокосмическую, ядерную, нефтегазовую и медицинскую, чтобы облегчить разработчикам продукции переход — как правило, из нержавеющей сталь к алюминию.

Другие доступные комбинации металлов включают соединение алюминия с медью и алюминия с титаном. OEM-производителям и конечным пользователям часто требуются стандартные и нестандартные биметаллические компоненты, которые не разрушатся под воздействием высокого вакуума и различных температур.

Если клеи обеспечивают прочное соединение в начале использования, со временем они разрушаются. Металлические связи за счет совместного использования электронов устраняют эту проблему, позволяя инженерам применять компоненты, которые обеспечивают выдающуюся теплопроводность, малый вес, немагнитные свойства, лучшие возможности вакуума и превосходную обрабатываемость алюминия для герметичных газовых, вакуумных, жидкостных и лучевых линий.

Склеивание разнородных материалов
Процесс соединения алюминия с другими металлами, как правило, довольно сложен. Прочная оксидная поверхность защищает его от окисления, похожего на ржавчину, которое заметно на железе и стали, предотвращая тесный контакт металла с металлом.

Высокая химическая активность алюминия также приводит к тому, что он образует интерметаллические соединения со многими металлами, а не металлические связи. Интерметаллические соединения чрезвычайно хрупкие и могут легко расколоться или разрушиться. Кроме того, алюминий имеет более низкую температуру плавления по сравнению с другими металлами, что затрудняет сварку алюминия с другим металлом.

Компания Atlas Technologies разработала два основных метода соединения алюминия с другими металлами: 

1. Соединение или сварка взрывом (EXW): процесс в твердом состоянии, с помощью которого разнородные металлы могут быть соединены друг с другом на атомарном уровне.
2. Диффузионная сварка (DB): процесс, при котором различные металлы помещаются вместе под чрезвычайно высоким давлением и нагреваются до повышенной температуры в течение определенного времени.

Биметаллические компоненты обеспечивают более легкий переход от нержавеющей стали к алюминию, обеспечивая преимущества в нескольких отраслях, включая вакуумную, криогенную, полупроводниковую и другие отрасли.

Компания разработала новые процессы склеивания, позволяющие изготавливать более сложные компоненты, и усовершенствовала их навыки обработки, обеспечивающие жесткие допуски для прецизионных применений.

Преимущества EXW и DB
Склеенные детали обеспечивают ряд преимуществ при использовании особо ответственного оборудования. Эти детали могут использоваться в герметичных, сверхвысоких и сверхвысоких вакуумных системах. Они совместимы с криогенными средами (до температуры жидкого гелия) и способны удерживать сверхтекучий жидкий гелий.

Некоторые соединения могут выдерживать пиковые температуры 400° C (572° F), обеспечивая при этом высокую прочность соединений. Поскольку такие связи являются на 100% металлургическими, любой отказ обычно обнаруживается в исходном материале и не связан со связью, поскольку они химически чистые.

Кроме того, поскольку не используются дополнительные химические вещества, такие как клеи, связующие вещества или припои, соединения хорошо подходят для сверхвысокого вакуума и космических применений. Это важно, потому что дегазация клеев может ослабить связи и загрязнить процесс. Кроме того, поскольку алюминий не припаивается к другим металлам, флюсы, обычно используемые в паяных соединениях, не загрязняют его.

При использовании EXW или DB соединения алюминий/нержавеющая сталь, алюминий/медь и алюминий/титан не имеют зон термического влияния (ЗТВ). ЗТВ представляют собой зоны расплава или чрезмерного нагрева вблизи или на месте соединения разнородных металлов, которые могут ослабить прочность соединения.

Дополнительные сведения
Алюминий – металл, который трудно соединить, поэтому биметаллическое соединение для применений в сверхвысоком вакууме является практичным подходом. Но есть ограничения.

Например, EXW требует, чтобы листовая пластина была тоньше базовой пластины. Процесс склеивания является насильственным и вызывает значительное повреждение внешней стороны склеиваемых пластин и создает краевые эффекты там, где может не быть склеивания, поэтому склеивание очень маленьких пластин не является идеальным или экономичным.

Диффузионная сварка позволяет соединить пластину любой толщины с пластиной любой другой толщины. Это означает, что при использовании диффузионной сварки возможно изготовление сетчатых деталей. Более того, можно также склеивать готовые детали в зависимости от геометрии.

Однако, в отличие от EXW, зачастую более эффективно склеивать детали, близкие к чистым формам, а затем выполнять легкую чистовую обработку. Кроме того, площадь зоны соединения относительно ограничена по сравнению с EXW.

Гальванические реакции могут происходить с любыми разнородными металлами, помещенными в проводящий раствор или пар. Если склеенный интерфейс погрузить в деионизированную воду или непроводящий раствор, гальваническая коррозия не произойдет.

Интересно, что алюминиевые и стальные полосы, сваренные взрывом, используются для выполнения всех сварных соединений между корпусами стальных кораблей и алюминиевыми лоцманскими рубками, поскольку соединение имеет нулевую пористость. Пористость — это место, где возникает коррозия, следовательно, коррозии меньше, чем если бы алюминий был прикручен к стали болтами.

Склеенные металлические фланцы уменьшают несоответствие КТР, позволяя соединять алюминиевые трубы и камеры с помощью фланцевых соединений, так что обе стороны соединения выполнены из нержавеющей стали.

Могут быть большие различия между коэффициентами теплового расширения между алюминием и нержавеющей сталью, но соединения способны выдерживать такие нагрузки. Фактически было обнаружено, что фланцы Atlas и фитинги ATCR уменьшают несоответствие CTE, позволяя соединять алюминиевые трубы и камеры с помощью фланцевых соединений, так что обе стороны соединения выполнены из нержавеющей стали.

При обработке деталей EXW и диффузионной сварки подачу и скорость обработки необходимо отрегулировать для контакта с каждым отдельным металлом. Также может быть значительное остаточное напряжение на прилегающем металле, особенно в деталях EXW. Но есть методы снижения напряжений для получения требуемых допусков.

Также стоит отметить, что процессы взрыва могут упрочнять нержавеющую сталь, что затрудняет механическую обработку.

Для приложений с электропроводностью связи могут обеспечить проводимость, потому что есть несколько интерметаллических соединений или пустот, которые ее ограничивают. Это полезно для электрических шин.

Типичные области применения
Детали подходят для криогеники, поскольку они герметичны для сверхвысоких уровней вакуума даже в жидком гелии (сверхтекучем). Связи также обладают прочностью, чтобы выдерживать огромные напряжения при дифференциальных коэффициентах теплового расширения. Таким образом, EXW и компоненты с диффузионным соединением идеально подходят для любых приложений, требующих высокого и сверхвысокого уровня вакуума, таких как квантовые компьютеры, медицинское оборудование, ускорители частиц, спутники, имитационные камеры (для устройств, отправляющихся в дальний космос),

Биметаллические компоненты не требуют крепления болтами или использования клея. Передовые технологии соединения позволяют инженерам надежно сочетать идеальные свойства одного металла с другими.

Биметаллические соединения могут использоваться для сочетания коррозионной стойкости, более высокой теплопроводности, легкости, низкой стоимости, обрабатываемости и ряда других свойств, не встречающихся ни в одном металле.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*