机械加工中热管技术的应用

　　现代工业提高生产率是第一任务，热管技术不但有效的提高机械各部件之间的热冷却及热均衡技术，而且工艺简单易于维修和更换等优点，有效的提高机械加工的生产效率，随着工业的发展机械加工的不断完善与壮大，热管技术应用也越来越广泛，它遍布机械加工的各个领域无处不在，下面就来探讨热管在机械加工中的几点重要应用及优点。

　　1热管防止机床主轴受热变形

　　热变形就是机械加工时机床受到摩擦、内应力等作用的影响容易发热，发热导致机床几何结构变形，造成工件生产误差降低精度。而随着机械加工高速发展，对机床要求也越来越高，机床进入高速化、高精度化与柔性自动化时代，工件受热变形的影响越来越大，比重逐年增加，所以这方面必须引起重视，不断的寻求方法给机床散热。

　　机床散热的重要手段就是给机床加上冷却系统。传统的冷却系统主要是水冷、风冷、油冷等方便原理简单，可是存在很多缺点，有些部件无法用此方法来散热特别是主轴，而且结构复杂附带系统多，为保证冷却介质快速散热必须加添一个动力系统，铺设个多的管道以便冷却介质最大限度的传导热量，设备的增加给机床带来负担还容易造成介质泄漏与噪音污染的问题的出现，况且效率不是很高。

　　采用热管散热很大程度解决以上问题，热管散热器由很多种，如单支热管、分离型热管、环形热管等，其中对机床主轴散热最有效的就是环形热管散热器，它被称为“环形蒸发器”。环形热管散热器套在机床主轴上，在环形散热器中的内腔中注入吸液芯与热管工质，当机床主轴工作时产生的大量的热能，这些热能将通过热管快速的传导出来，传递到环形散热器上在通过冷凝器把热量驱散。这个办法既简单效率又高，它可以有效的给主轴散热。

　　2热管对铸摸冷却作用

　　热管已经广泛应用到现代工业中的每个角落，其中就包括铝、锌等金属的铸模制造。汽车发动机及日用家用品这些主要是薄壳类零件都是由铸模来完成，它们需要通过金属铸模反复铸模完成，这对冷却系统要求特别严格，用传统的方法很难保证金属铸摸的质量，就拿传统水冷法来说，当冷却水距离铸摸和加工模具太近时，由于模具受热不均匀热冲击较大易造成铸摸炸裂，要是为了增加冷却的效率，加大冷却水的流量和减少冷凝器的壁厚，就会导致水管破裂发生液体泄漏，直接影响铸件的质量损坏机器。然而采用热管冷却系统，就不会发生上面的问题，将热管插入铸模中，由于热管是内壁是空心的，所以想冷却模具就向热管中加入冷却水，采用局部冷去方法给铸模降温，不会导致由于铸件表面受热不均匀引起的铸件炸裂，要是想铸模的温度恒温时就不必注入冷却水，方法简单易懂灵活多变，而且加快冷去熔融金属调高脱模速度，大大提高生产效率保证质量。

　　3深制冷铸造中热管的作用

　　深制冷铸造技术是一个比较复杂的技术，它是将金属铸模放置在深制冷的条件下，并且保证在制造过程中环境不能变化，必须在深制冷状态下，铸摸内壁形成一层薄薄的霜也就是固态水。把浇筑液体注入金属铸模中时，铸模壁内固态水汽化转变成气态水，然后遇到处在深制冷条件下的铸模内壁，又会迅速冷却变成固态水，就这样反反复复循环着在这种条件下就制造出来“热管效应”，这个热管不是看得见摸得着的，而是在大环境下人为的制造一个抽象的热管，这个热管大小形状都由铸模形状决定。

　　而这个热管的结构原理并不复杂，热管的内腔就是金属铸模与所铸铸件的空隙，热管冷凝剂就是铸模壁上的固态水，铸模内腔熔融金属就是热管散热的热源，而铸件的表层、铸模的内壁和深层冷状态下的金属铸模构成热管的散热管道。这个深层冷制造铸模与模内熔融金属构成一个特定的热腔，制造这样的热管是需要几个必备的基本条件，这个铸模必须是由金属构成，铸模壁要有大量的“毛细血管”以便液态氮等冷凝剂注入（注：冷凝剂一般都用液态氮，因为其制冷效果好而无污染），金属铸模必须在深制冷的条件下保持，至于铸模内腔的固态水则是空气中气态水就可以了，虽然深层冷铸造的热管看似并不是很复杂但是这几样条件缺一不可。

　　使用这样热管的铸模对铸模材料要求不是特别高，用于制造铸模的金属用导热系数较低的合金钢就可以制造，没有耐高温、强度大、耐热疲劳等要求。铸模内腔不用涂耐高温涂料，而且比涂有耐高温材料的铸模壁更为光滑保证铸件的质量。由于铸模内壁与铸件之间的热管内腔存在，不用担心局部过热或热冲击对铸件的影响，加上铸模内壁上的固态水散热系统，可以有效的避免因水冷却引起的飞溅和爆炸保证铸件质量。这样的铸模不但维修和成本较低，使用寿命大大延长跟换也容易，有效提高铸件的质量等优点。

　　4热管在橡胶、塑料挤出机的应用

　　以往制造橡胶、塑料挤出机的螺杆工作时需要对加入原料段进行不断的加热，还必须在挤出产品工序时进行制冷处理，这就要求生产橡胶、塑料的挤出机额外的加装供热和制冷系统，消耗大量的动力和能量，占用空间大复杂繁琐。利用热管技术就可以对相关问题进行改进解决，把挤出机的螺杆用热管方式制造我们叫他热管式螺杆，通过热管式螺杆把橡胶、塑料挤出机挤出产品工序时的热量转移到喂料工作段去，这样既可以把该降温的地方降温，该加热的地方加热，还不需要额外加装动力等系统，又不消耗动力和能量，一举多得，很大程度上提高生产效率降低生产成本。而热管式螺杆制造工艺并不是很复杂，只要把螺杆制成空心作为热管的内腔加入芯水就可以了。

　　5热管在特合金电炉上的应用

　　以前特合金生产制造所用的降温主要采用，在电炉其烟尘降温上下功夫，用布袋除尘技术处理电炉上的高温烟尘，在布袋除尘器上加上一个余热锅炉，把高温灰尘收集到余热锅炉中去，可是这个余热锅炉缺点特别多如难清理、容易出现露点泄漏、效率非常低、设备体积庞大等等，极易引起因余热锅炉不能及时清理灰尘导致系统无法正常工作。而采用热管交换器既可以迅速减低电炉废气的温度收集高温灰尘和废气，而且还可以有效的回收利用电炉生产时所产生的粉尘，其中包括铁合金粉尘等可回收再利用的灰尘，还可以把产生出来的多余副产热蒸汽重新再利用，节约成本提高企业经济效益安全可靠，其优点显而易见是现代特合金电炉生产不可缺少的设施。

　　结束语

　　现在机械加工机械设备上普遍应用热管技术，它的热处理能力实际应用很强，有效的提高机械工作效率降低成本，本文就热管在机械加工上的几点应用，简要说明热管的优点，浅析热管对现在工业的重要性。