Fraunhofer IWU开辟换热器板经济高效的大规模生产新途径
盖世汽车讯 日益严格的效率要求、不断增长的产量以及日益加剧的成本压力，正给换热器制造商带来新的挑战。核心问题在于：哪种制造技术既能确保卓越的组件质量，又能兼顾大规模生产的经济可行性？
据外媒报道，弗劳恩霍夫机床与成形技术研究所（Fraunhofer IWU）针对这一挑战提供了量身定制的解决方案。除了型腔压印（冲压）和高压板材成形（液压成形）等成熟工艺外，该研究所还重点关注一项具有极高生产潜力的技术：辊式型腔压印。
图片来源：Fraunhofer IWU
这家位于开姆尼茨（Chemnitz）的研究所致力于针对工业应用开发、研究并验证上述三种技术。凭借这些专业能力，企业能够获得客观且技术中立的评估，从而确定最符合其特定需求的制造策略。这些技术专长源于该研究所在燃料电池和电解槽金属双极板开发领域多年的积累。
三大技术，三大独特优势
金属换热板需要具备复杂的流道结构、严格的尺寸公差以及始终如一的高质量。同时，投资成本、材料利用率和生产产能也必须具备经济吸引力。为满足这些需求，Fraunhofer IWU提供了三种相辅相成的成形技术。
液压成形技术能够出色地复现精细的流道几何形状，并确保极高的尺寸精度。由于该工艺仅需单侧模具型腔，因此可显著降低模具成本并缩短开发周期。Fraunhofer IWU 开发的被动式高压板材成形工艺进一步简化了所需的设备技术，并缩短了生产周期。
中空压印技术目前被视为制造结构化金属板的行业标杆。该工艺集高可靠性、成熟的生产设备以及经济高效的批量生产优势于一体。对于许多应用而言，它依然是行业内的参考技术标准。
当生产力转化为竞争优势时
Fraunhofer IWU认为，空腔压印成形（hollow embossing rolling）技术蕴藏着巨大的发展潜力。与属于非连续工艺的传统冲压不同，该技术利用旋转成形辊进行连续变形。这种连续成形原理不仅大幅降低了成形力，还显著提高了生产效率。传统技术通常每分钟最多生产 60 个零件，而基于辊压的空腔压印技术预计每分钟产量可超过 100 个。
对于未来的大规模生产市场而言，这意味着重大的经济机遇。连续制造模式不仅能实现更紧凑的生产系统，还能确保极高的材料利用率并降低零件成本。更重要的是，空腔压印技术为构建完全集成的卷对卷（roll-to-roll）制造链开辟了全新的可能。
从卷材直达热交换器
Fraunhofer IWU致力于采用一种整体化的制造方案。其关注重点远不止于单个板片的成形。在经过连续辊式压印工艺后，组件可直接从带材上分离，并进行后续的连接与堆叠工序。由此构建出一种高效的制造体系，实现了从卷材到成品热交换器板片的完整生产流程。在工业化生产规模下，该方案能显著降低单件产品的投资成本、减少物料搬运工作量并缩短生产周期。因此，基于辊式压印的型腔成形技术，其真正的优势不仅在于成形工艺本身，更在于其极佳地契合了高度自动化的生产线需求。
面向下一代换热器的氢能制造专业技术
Fraunhofer IWU已为这项工作奠定了技术基础。该研究所通过大量的研发项目，针对燃料电池和电解槽中使用的金属双极板，对相关制造工艺进行了研究、评估与验证。这些项目所关注的挑战，与当前先进换热器开发面临的难题高度一致，其中包括：高精度流道结构、低成形力、高生产效率以及稳健的工艺链。
这些项目积累的专业知识可直接应用于换热器板片的生产。特别是该研究所在薄壁不锈钢带加工、复杂流场几何结构设计以及连续生产系统开发方面所获得的经验，为工业传热应用奠定了坚实的基础。
从初步构想到可行性研究
无论是开发新型换热器概念，还是为现有产品寻求更具成本效益的制造方案，企业均可与Fraunhofer IWU合作评估相关技术。针对样品组件，可开展可行性研究；这些样品的尺寸上限约为宽 30 厘米（12 英寸）、长 1 米（39 英寸），板材厚度可达 0.5 毫米（0.020 英寸）。此类研究能提供宝贵的见解，涵盖成形性能、可实现的组件质量、潜在工艺流程的经济可行性，以及实现规模化量产的潜力。
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