sábado, 27 de octubre de 2012

Innovación Tecnológica en el Radiador

OBJETIVO: IDENTIFICAR EL MATERIAL MAS APROPIADO PARA TRABAJO DE ENFRIAMIENTO.
                 DISIPAR DE MANERA MAS EFICIENTE EL CALOR.






 PROPIEDADES:   P. Mecánicas: ¿Cuál es la resistencia del material?
                                                       ¿Que tanta presión resiste?
                                                       ¿Es resistente a altas temperaturas?
                                  P. Físicas :     ¿Es conductor de la electricidad?
                                                       ¿Se dilata con facilidad?

ESTRUCTURAS:                         ¿Qué tipo de material es: metal, cerámico, polímero?
                                                       ¿Qué estructura cristalina posee?
                                                       ¿Cual es el tamaño de grano?
                                                       ¿Que propiedades fisicas posee?
                                
COMPOSICIÓN QUÍMICA:     ¿Es una sustancia pura o son aleaciones?
                                                      ¿De qué elementos consta?
                                                      ¿Que aporta cada elemento aleado al material?
                                                      ¿En que proporción será suficiente?

APLICACIÓN:                            ¿Donde va a trabajar el componente?
                                                      ¿A qué esfuerzos estará sometido?
                                                      ¿Qué condiciones deberá cumplir?
                                                      ¿Qué tanta temperatura deberá resistir?
                                                      ¿Es resistente a las vibraciones?


¿QUE ES EL RADIADOR?, ¿COMO TRABAJA?
Un radiador es un tipo de emisor de calor. Su función es intercambiar calor del sistema de refrigeración para cederlo al ambiente, y es un dispositivo sin partes móviles ni producción de calor.
El nombre de radiador proviene de que al principio, cuando se inventó, se suponía que el calor se intercambiaba por radiación pero, dada la escasa superficie que presenta, solamente en pocos casos esto es cierto, cuando su temperatura superficial supera los 70 °C. La mayoría del tiempo (con los sistemas normales de regulación) no se llega a esa temperatura y la mayor parte del calor se intercambia por convección.




El radiador es parte fundamental del sistema de enfriamiento, cuya función es mantener la temperatura correcta del motor al quitar el calor no deseado generado por la combustión y la fricción.La temperatura de combustión en un motor puede ser mayor que 1,927 °C (3,500 °F).

Aunque los motores diesel proporcionan la potencia mas rentable y eficiente térmicamente, aproximadamente sólo 40 % del calor generado desarrollado durante la combustión se convierte en potencia útil. Del 60% restante, el 7% se irradia directamente fuera de las superficies del motor, 23 % va fuera con los gases de escape y 30 % es didipado por el sistema de enfriamiento.




El refrigerante circula a través de los conductos del motor llamado camisa de agua o de refrigerante. El refrigerante absorve el calor de las superficies calientes del motor y lo transfiere al radiador donde se disipa a la atmósfera.






Un radiador es una forma de intercambiador de calor, que usa aire para disipar el calor del sistema de enfriamiento. En aplicaciones marinas, otro tipo de intercambiador de calor usa agua de mar para enfriar el motor. En lugar de usar un radiador enfriado por aire para disipar el calor, el agua de mar es bombeada a través de un lado del núcleo del intercambiador de calor. El refrigerante del motor que circula en un sistema cerrado es bombeado a través del otro lado del intercambiador de calor donde es enfriado, y en diseños mas recientes, por placas de titanio que actuan como aletas del radiador.






                     https://www.youtube.com/watch?v=GDsepWDeL54



Historia del radiador

En su primer automóvil en 1886, Karl Benz creo un sistema de enfriamiento por agua para su motor, enchaquetando los cilindros, y dirigiendo agua a través de una estructura de tubos paralelos, conocida como el radiador. El carro Benz y sus sucesores, dependían del hecho de que el agua caliente es menos densa que el agua fría, y siempre tiende a subir en un sistema cerrado. Esto causa una circulación natural conocida como enfriamiento de termo sifón.

El tipo original celular de radiador fue introducido por Gottlieb Daimler (no relacionado a Benz). Este consistia en cuatrocientos o quinientos tubos cuadrados de ¼ de pulgada y 12 cm de largo unidos juntos horizontalmente.

Estaban separados unos de otros por cables acomodados para correr entre las filas de los tubos en ambas direcciones. Los bloques de tubos eran unidos y sumergidos en un baño de soldadura, adelante y atrás, dejando un espacio de 1/32 de pulgada en cada lado de todos los tubos.

Los bloques eran entonces ensamblados con un tanque superior y otro inferior, para formar un radiador. El agua fue forzada a pasar a través de los tubos, dejando pasar aire entre los tubos. 








RADIADORES DE ALUMINIO

Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX el metal que más se utiliza después del acero.

 Características
 Características físicas:
El aluminio es un elemento muy abundante en la naturaleza, sólo aventajado por el silicio y el oxígeno. Se trata de un metal ligero, con una densidad de 2700 kg/m3, y con un bajo punto de fusión (660 °C). Su color es blanco y refleja bien la radiación electromagnética del espectro visible y el térmico. Es buen conductor eléctrico (entre 34 y 38 m/(Ω mm2)) y térmico (80 a 230 W/(m·K)), Punto de fusión :658 °C, Punto de ebullición : 2.450 °C
 Características mecánicas:
Mecánicamente es un material blando (Escala de Mohs: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm2 (160-200 MPa), Modulo de elasticidad: 6.700kg7mm2, Modulo de torsión: 2.700kg7mm2, Recocido: 8kg7mm2, Carga de rotura agrio: 18kg7mm2 Recocido 20 brinell duraza agrio 47 brinell recocido 35%, Alargamiento duro 5%. Todo ello le hace adecuado para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas, pero no como elemento estructural. Para mejorar estas propiedades se alea con otros metales, lo que permite realizar sobre él operaciones de fundición y forja, así como la extrusión del material. También de esta forma se utiliza como soldadura.
 Características químicas:
La capa de valencia del aluminio está poblada por tres electrones, por lo que su estado normal de oxidación es III. Esto hace que reaccione con el oxígeno de la atmósfera formando con rapidez una fina capa gris mate de alúmina Al2O3, que recubre el material, aislándolo de ulteriores corrosiones. Esta capa puede disolverse con ácido cítrico. A pesar de ello es tan estable que se usa con frecuencia para extraer otros metales de sus óxidos. Por lo demás, el aluminio se disuelve en ácidos y bases. Reacciona con facilidad con el ácido clorhídrico y el hidróxido sódico.
 Aleaciones del Aluminio
El aluminio puro es un material blando y poco resistente a la tracción. Para mejorar estas propiedades mecánicas se alea con otros elementos, principalmente magnesio, manganeso, cobre, zinc y silicio, a veces se añade también titanio y cromo. La primera aleación de aluminio, el popular duraluminio fue descubierta casualmente por el metalúrgico alemán Alfred Wilm y su principal aleante era el cobre. Actualmente las aleaciones de aluminio se clasifican en series, desde la 1000 a la 8000, según el siguiente cuadro.
SerieDesignaciónAleante principalPrincipales compuestos
en la aleación
Serie 10001XXX99% al menos de aluminio-
Serie 20002XXXCobre (Cu)Al2Cu - Al2CuMg
Serie 30003XXXManganeso (Mn)Al6Mn
Serie 40004XXXSilicio (Si)-
Serie 50005XXXMagnesio (Mg)Al3Mg2
Serie 60006XXXMagnesio (Mg) y Silicio (Si)Mg2Si
Serie 70007XXXZinc (Zn)MgZn2
Serie 80008XXXOtros elementos-

Las series 2000, 6000 y 7000 son tratadas térmicamente para mejorar sus propiedades. El nivel de tratamiento se denota mediante la letra T seguida de varias cifras, de las cuales la primera define la naturaleza del tratamiento. Así T3 es una solución tratada térmicamente y trabajada en frío.
  • Serie 1000: realmente no se trata de aleaciones sino de aluminio con presencia de impurezas de hierro o aluminio, o también pequeñas cantidades de cobre, que se utiliza para laminación en frío.
  • Serie 2000: el principal aleante de esta serie es el cobre, como el duraluminio o el avional. Con un tratamiento T6 adquieren una resistencia a la tracción de 442 MPa, que lo hace apto para su uso en estructuras de aviones.
  • Serie 3000: el principal aleante es el manganeso, que refuerza el aluminio y le da una resistencia a la tracción de 110 MPa. Se utiliza para fabricar componentes con buena mecanibilidad, es decir, con un buen comportamiento frente al mecanizado.
  • Serie 4000: el principal aleante es el silicio.
  • Serie 5000: el principal aleante es el magnesio que alcanza una resistencia de 193 MPa después del recocido.
  • Serie 6000: se utilizan el silicio y el magnesio. Con un tratamiento T6 alcanza una resistencia de 290 MPa, apta para perfiles y estructuras.
  • Serie 7000: el principal aleante es el zinc. Sometido a un tratamiento T6 adquiere una resistencia de 504 MPa, apto para la fabricación de aviones
Para crear ventajas técnicas , económicas y ambientales, el mercado del automóvil se está moviendo hacia las nuevas tecnologías y materias primas. Una nueva tendencia implica el uso de radiadores de Aluminio en aplicaciones de automoción.

Nissens ahora ofrece una gama interesante de mercado popular de radiadores de fabricación completa de Aluminio. Durante décadas, han desarrolado y dominado el proceso de control de emisiones de soldadura a la atmosfera en la producción interna de sus fábricas en Europa. El resultado son productos de refrigeración en Aluminio con una calidad de soldadura excelente y revestimientos de flujo uniformes.

El Aluminio es ideal para fabricaciones de coches y usuarios, desde que la disponibilidad de materias primas, menor peso y las ventajas no corrosivas así como la eficiencia de costes, aseguran soluciones eficientes y excelentes de refrigeración.





¿Porqué elegir un radiador de fabricación completa de Aluminio?
El uso de radiadores basados en la tecnología de fabricación completa de Aluminio ofrece un número atractivo de beneficios comparado con la fabricación convencional de radiadores a base de materiales y tecnologías plásticas y de Aluminio.

desde que el diseño y la construcción de los coches modernos se han vuelto mas complejos y tecnológicamente más avanzados con menos espacios para los equipamientos, los radiadores de fabricación completa de Aluminio son la opción perfecta comparada con las soluciones de plástico, ya que son más ligeros y flexibles.

En los radiadores convencionales, los depósitos de plástico son instalados en el panal de Aluminio con una junta de estanqueidad. Mientras que eligiendo un radiador fabricado completamente en Aluminio, el uso de las juntas y el riesgo de rotura de los tubos de drenaje o de las entradas y salidas, de un material de plástico frágil, se eliminan por completo.

El Aluminio es uno de los más abundantes metales en la Tierra. Por esta razón la disponibilidad de materia prima es basicamente ilimitada. Además el material del Aluminio es perfecto para el reciclaje sin residuos y sin necesidad de eliminación del material. En consecuencia la aplicación del material de Aluminio es compatible con el respeto a nuestros recursos naturales, así como el medio ambiente.

Las principales características del aluminio son:
  • Ligereza
    El aluminio tiene un peso muy reducido: pesa solamente un tercio que el acero con el mismo volumen, permitiendo, de esta manera, obtener importantes ahorros de peso en casi todos los tipos de aplicaciones, sobre todo, la mecánica.
  • Duración
    El aluminio, gracias a la capacidad de desarrollar una película en la que no puede penetrar el óxido en las superficies expuestas, no está sometido a problemas de corrosión atmosférica, habituales en el hierro y el cobre, y no requiere ningún tipo de pintura de protección. Por este motivo, está especialmente indicado para aplicaciones arquitectónicas y navales, así como la fabricación de cerramientos y fachadas continuas.
  • Conductividad
    El aluminio tiene una extraordinaria conductividad eléctrica que lo hace indispensable para la electrónica y las aplicaciones eléctricas. Permite realizar líneas de gran longitud con cables de aluminio capaces de conducir la corriente eléctrica en cantidad doble que las de cobre del mismo peso. De hecho, se presta también a aplicaciones de calefacción y refrigeración.
  • No tóxico
    Es un material atóxico, muy utilizado para conservar alimentos y bebidas.
  • Maleabilidad
    El aluminio es muy maleable y puede modelarse, con todas las técnicas habituales de tratamiento, con más facilidad que la mayoría de otros metales. Se puede forjar, laminar hasta obtener una hoja muy fina, extrusar en perfiles complejos o plegar.
  • Versatilidad
    La posibilidad de utilizar el metal en aleaciones, que pueden ser rígidas o elásticas, especialmente sólidas y resistentes a la corrosión, permite adaptar el aluminio a una amplia gama de necesidades.
  • Reciclabilidad
    El aluminio se recicla con gran facilidad y con un coste energético reducido: actualmente, una cuarta parte de las necesidades de aluminio en Europa se abastece utilizando metal de segunda fusión que, a su vez, puede reciclarse indefinidamente.

Rendimiento demostrado de Nissens en la tecnología de Todo-Aluminio
-Los radiadores completos de Aluminio de Nissens son fabricados a base de las últimas y más avanzadas tecnologías, incluyendo una fabricación  totalmente automática y líneas de montaje.
-El proceso de control de emisiones de soldadura a la atmósfera aplicado a la fabricación de nuestros elementos de radiadores de todo-aluminio aseguran una unidad de refrigeración con estructuras muy fuertes y duraderas.
-Utilizan flujo de pintura en todos los componentes críticos a fin de garantizar una alta y consistente calidad en la soldadura de los radiadores de todo-aluminio.
-Los panales de los radiadores están fabricados con tubos resistentes y aletas de doble plegado con una alta eficacia, bránqueas con una forma óptima y una pequeña distancia entre tubos que aseguran una durabilidad excelente y un rendimiento en la refrigeración.
-Los radiadores todo-aluminio de Nissens son fáciles de manejar e instalar en la bandeja de plástico. Además nuestro concepto de multi-ajuste asegura una rápida y perfecta instalación en más de una aplicación.

-Todos nuestros productos de todo-aluminio se han probado completamente en pruebas de varias series de corrosión, vibración, impulso de presión, expansión térmica y rendimiento térmico.
-Es importante para Nissens tener en consideración el impacto en nuestro medio ambiente cuando diseñamos y fabricamos nuestros productos. Estamos certificados de acuerdo con la normativa ISO 14001.



 

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