在全球生態環境日益嚴峻的今天,低碳經濟、節能減排成為全球經濟的發展戰略,新技術、新材料成為全球企業突破節能、高效瓶頸元素。暖通行業是全社會能源消費總量的37%,能源消耗觸目驚心,同時傳統能源為主能源結構導致碳排放與日俱增,對生態環境帶來巨大的生態環境壓力 。節能減排成為全球發展中需要當務之急的主要課題。
一、新材料是暖通行業節能減排的奠基石
在有色金屬結構材料領域,未來的發展方向是輕質、高強、大規格、耐高溫和耐腐蝕,而新型輕合金的物化性能恰好符合這一發展潮流。新型輕合金主要鋁鎂鈦合金,目前已廣泛應用于電力裝備、交通運輸、船舶及海洋工程和航空航天領域,在“十二五”期間,將重點滿足航空航天、軌道交通和汽車輕量化等交通運輸裝備的需求。鋁、鎂、鈦合金將成為有色新材料產業的“輕騎兵”,美國第四代F35飛機的材料鈦鎂鋁合金材料占55%、碳纖維復合材料占40%、鋼僅占5%、我國深海潛水器90%為鈦合金、日本豐田汽車鎂鋁鈦合金比例達78%,暖通空調業已經將鈦鎂鋁合金作為最合適的熱交換金屬材料。由于鈦鎂鋁合金具有密度小、質量輕、結構性強、金屬強度高300-620Mpa、耐腐蝕、耐候性好。被國家863計劃推薦位“二十一世紀材料”,國內社會能耗中約43%在于建筑建材能耗,在建筑能耗中,采暖、制冷是最耗能的,在建筑物熱能損耗中,我國北方城鎮總的建筑面積約85億平方米,總的采暖能耗每年約1.62億噸標煤,還不包括已經進入采暖區的中原、華東等地區,我國是一個能源消費大國,2011年我國,中國國家統計局2012年3月5日公布,初步核算顯示,2011年中國能源消耗總量為34.8億噸標準煤,比2010年增長7%,能源環保壓力與日俱增,節能減排成為我國當務之急、刻不容緩的艱難重任。國家住建部也在近期出臺采暖新標準,計量采暖已經進入區域實施階段,低溫采暖是我國采暖別無選擇的出路。而我國的采暖模式仍然是停留在與西方發達國家水平相差甚遠的水平,提高熱轉換效率是采暖必須突破的瓶頸,選擇導熱率高,材質輕、結構性散熱好的材料是解決我國落后采暖模式的出路之一。
二、鈦鎂鋁合金是熱轉換效率高、金屬強度好、耐腐蝕性強、結構性好、經濟性優的最佳材料
在選擇什么材料為最合適的熱轉換效率方面,前人曾經做了大量的嘗試,因為材料發展的因素,許多良好的期望均難以實現,在材料方面突破性發展的今天,各行業也因材料的突破與應用而使各行業有日新月異的發展進步,縱觀人類工業革命的發展史,材料的發展史成就工業革命的發展、鋁合金材料的激勵著各行業高速發展、鋁合金由于密度小、導熱性好、結構性強易成型、價格低廉、等優勢,在建筑、交通航空、航天、汽車燈領域日益增長。鎂合金被業內稱為:最有前途的輕量化材料之一,歐洲汽車制造商提出“3公升汽油轎車”新概念,鎂合金零件成為世界各大汽車公司零件的主要發展方向。鈦合金材料的發展由軍工領域逐步向民用化轉化,鈦合金因密度小、強度高、耐腐蝕性好倍受世關注,正因為新材料的突破性發展推動著各行業的飛速發展。人類享受著現代物質文明的今天,飛機、高鐵、手機、電腦筆記本無一不折射著鈦鎂鋁合金材料的光芒與貢獻。
正因為材料的屬性與功能使產品更成分發揮它的效率,材料屬性決定著產品的物理性能與化學性能,金屬強度、導熱性、結構性、耐腐蝕性,是熱轉換產品必須具備的要素,鈦鎂鋁合金是熱轉換產品的不二選擇。同時低廉的價格,鈦鎂鋁合金在民用市場中有無限的用武之地。同時鈦鎂鋁合金具有其他材料部具有的延展性,可以根據熱轉換、輻射、對流原理滿足熱傳導的要求。如將產品內、外部結構與熱媒接觸部分,可以設計為粗糙度、細紋、內傳熱筋(增加換熱面積、提高熱轉換效率),這是鋼、銅等材料不具有的材料屬性。鈦鎂鋁合金在具備金屬強度的前提下具備機加的易切削、易機加的優點,材料在結合現代數控機床機加技術,可以非常精密將材料加工成為高裝配性部件,滿足了流水線、規?;囊?。材料的耐腐蝕性一直是被行業有偏見的因素,一直認為鋁合金的耐腐蝕性差,容易被堿腐蝕,由于航天、航空、交通、高鐵、汽車、建筑、家電行業迫切需要有密度小、金屬強度高、耐候性好、耐腐蝕性高、外觀易處理的材料需求拉動。脫穎而出的新型鈦鎂鋁合金材料均滿足了各行業的要求,鈦鎂鋁合金本身的耐腐蝕性具佳,目前采用的新材料表面處理技術、電泳、鈍化技術使鈦鎂鋁合金如虎添翼,電泳、鈍化后面的中性鹽霧試驗均在700—1300小時,是目前其它表面防腐涂層望塵莫及的耐腐蝕能力。由此鈦鎂鋁合金材料具備了導熱性、結構性、耐腐蝕性、回收率高、經濟性優等諸多優勢,是散熱器、熱轉換產品的具佳選擇。
三、突破傳統的產品制作工藝,以現代機加技術替代傳統焊接
我國從生產散熱器產品均以焊接方式持續了近半個世紀,隨著現代工業革命的突飛猛進,現代數控機加技術的日益成熟,機械加工已經到了無所不能、如火純青的程度,可以說現代數控智能化機加技術已經進入了“沒有做不到、只有想不到”時代,在傳統散熱器制作模式,以焊接為主的加工制作方式,焊接的均勻度均需要人工控制存在諸多不確定因素,產品出現漏的的形式均在焊接縫的腐蝕。材料的焊接恰恰導致材料分子結構發生變化,腐蝕從焊接縫開始,不管材料的多厚,出問題仍然在焊縫。同時焊接產品存在量身打造,不利于企業的標準化、規?;a,住房結構的多元化需要產品的多元化,模塊方式是產品靈活組裝配置,可以快捷滿足市場、用戶的需要,企業可以以標準化的方式批量生產。密封是散熱器產品的焊接始終沒有解決好的問題,一旦焊接縫漏水、意味著產品報廢、更換(中斷著客戶采暖),現代以機加螺紋密封方式,解決了密封難,漏水無法解決的難題??梢栽诂F場解決出現的問題,及時滿足客戶采暖應急要求,
現代數控機加技術是將散熱器產品與制造汽車發動機技術生產制作散熱器,精密的機加技術,標準化生產流程、以設計無缺陷的技術標準(設計流程的反復試驗完善),確保產品在制作過程中沒有次品、不良品的出現,產品的組裝在經過千百次試驗中確定產品的組裝流程,產品在反復探索、試驗中完善、成熟。
由于通過數控機加技術加工的產品,產品的精度、標準化程度,是傳統焊接散熱器無法比擬的,產品的技術等級遠遠高于行業標準,是企業勇于創新探索發展、蛻變性新路徑。
四、產品的創新是企業發展的持續生命力
產品的生命力在創新,創新在于設計,在國內傳統采暖近一個世紀的發展中。屬于停滯不前,進步緩慢,材料的創新、結構的創新、生產流程的創新,目前國內的產品90%仍然處于初級階段,鑄鐵、鋼制、銅鋁復合,國內產品發展的步履艱難與國內體制及大鍋飯式的供暖模式約束限制,為什么在全國上下大力推行節能減排的今天,生產上仍然沒有節能減排的散熱器采暖產品出現,唯有地暖一枝獨秀,在采暖多元化的中國,沒有通吃天下的產品,只有入鄉隨俗的多元化產品去適應市場的需求,地暖是一個好節能產品,但不是全國采暖區都適宜的產品,這就需要企業去感覺市場、發現市場、豐富市場,國內采暖產品處于高同質化,高模仿化。你生產銅鋁復合,同行企業蜂擁而上,你有我有大家有,在產品創新方面仍然是行業的短板、企業的軟肋,也是導致行業死氣沉沉的直接原因,企業為什么不愿創新、不敢創新,外界壓力小,產品沒有家電行業的能耗標準,國家的家電企業生產的冰箱、空調、洗衣機均需要達到國家3級能耗標準,否則沒有產品市場準入證資格。如果采暖散熱器頒布國家能耗標準及能耗市場準入證制度,企業還會生產幾十年如一日的鑄鐵、鋼制散熱器嗎?企業壓力來自于市場,企業不能源源不斷的為市場、經銷商、客戶提供與時俱進的優質產品,市場會處于一種非常消極、退化的過程,企業的創新乏力是導致市場產品老化、退化的直接元素。創新企業別無選擇,企業需要持續的發展,就需要持續的創新來激活企業血液循環,活力來自于企業的創新力,我們本著對市場、對行業、對國家發展的大趨勢,尋覓到企業的持續創新動力,在材料創新方面以尋求材料的導熱性、結構性傳熱、耐腐蝕性、外觀性,在產品結構方面一改持續已久的焊接工藝,采用現代數控機加技術,采用全球最成熟螺紋密封圈技術,以標準化、模塊化生產技術,在產品外觀方面突破傳統的審美疲勞的產品設計理念,功能化、人性化、藝術化。產品以全新的理念、脫胎換骨的產品形象呈現給市場、用戶。創新改變了企業,創新激活了企業循環血液,創新讓企業尋求到了持續發展的源泉。
五、設計讓產品增光添彩
設計從心開始、用心設計是企業孜孜不倦的追求,產品設計從功能開始、外觀結束,設計的理念貫穿產品的功能、加工、制作、組裝、外觀全過程,產品的功能性立足于熱傳導、對流、機械強度、裝配要求,在產品內外與熱媒、空氣接觸表面均以產品的粗糙度(細紋、細筋)增加換熱面積、強化熱轉換與對流。產品的內部結構設計確保產品的機械加工要求與裝配需要。外觀是為之一亮的產品形象。突破陳舊模式、尋求新視覺、人性化的設計理念,產品可以滿足現代家裝融為一體的美感,設計的創新讓企業再次騰飛。
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