高精密厚膜印刷工艺在新能源汽车热管理中的技术应用

随着新能源汽车市场的快速发展,对高效、稳定的加热器的需求日益迫切。而厚膜印刷技术正以高可靠性、膜厚均匀、印刷精度高、成本低的优势逐渐成为新能源汽车热管理系统的一项关键技术。其在新能源汽车热管理系统的主要应用体现在空调加热器上,以下是对该技术在新能源汽车空调加热器中应用的深入探讨,并提出进一步优化策略。

01 新能源汽车空调加热方式概述

新能源汽车空调加热器主要有三种加热方式:风暖、水暖和热泵。其中,水暖方式因其能有效改善乘员加热舒适感,且带电加热元器件在车前舱中,安全可靠性更高,被认为是新能源汽车未来发展的主流。从采用的加热元件来看,水暖加热器又可分为PTC和HIC(厚膜加热)加热。

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(图1 图源网络 水暖加热器)

02 厚膜印刷技术在水暖加热器中的应用

PTC加热器

PTC加热器,又称PTC发热体,其核心组件由PTC陶瓷发热元件与铝管组成。PTC元件的两个面都需要镀覆导电的电极层。常见的方法有化学镀镍,溅射、熔喷或印刷,可根据具体工艺进行选择。采用厚膜印刷工艺,相对来说工艺更简单、成本更低,在确保印刷精度的同时降低企业生产成本。

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(图2 图源网络 PTC电极结构)

HIC厚膜加热器

HIC厚膜加热器,是采用厚膜印刷技术制造而成的加热器,印刷工艺是在表面印刷介质层(4-6层)、加热电阻、导体材料、保护介质等,再进行高温烧结,膜层厚度一般在0.2-3mm。同时,其基底根据工艺的不同,还可以做成平面或圆管形状。它相对于传统的PTC加热,具有加热更高、更均匀的特点。同时,由于工艺简单,对于整个加热器的组装更加简洁,后期维护成本也更低。

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(图3 图源网络 厚膜加热元件)


03 机型推荐

PTC加热器印刷工艺相对简单,对膜层厚度的一致性要求高。可选用下图所示高精密厚膜印刷机IC-200A,膜层厚度偏差±5%。

HIC厚膜加热器的印刷工艺相对复杂,对多层印刷套印精度以及电阻值的稳定性要求较高,平面产品可选用下图所示高精密厚膜印刷机IC-200A,圆管产品可选用下图所示的高精密厚膜印刷机IC-560D,印刷精度±5um,电阻偏差控制在±5%。

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高精密平面厚膜印刷机IC-200A

1、最大印刷面积:200*200mm。

2、平台:陶瓷吸附平台:适用PTC加热元件印刷,吸附性好,不易造成陶瓷基材碎裂。

永磁无缝吸附平台:适用平面厚膜加热元件印刷,解决金属产品经过第一次高温后会发生形变问题,使产品表面与平台表面无缝对接,提高印刷稳定性。

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3、印刷行程采用伺服驱动加高精度进口直线导轨,使刮墨刀保持匀速稳定状态,经过系统整体调试校验后,有效保证印刷涂层的均匀一致性,膜层厚度偏差±5%。

4、印刷工作台运行采用伺服驱动系统,稳定性及耐劳性优良。
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高精密圆管厚膜印刷机IC-560D
1、 印刷直径4—50mm,印刷长度30—160mm。
2、 印刷圆管易取易放,敞开式。
3、采用全电机设计,印刷高效平稳,印刷对位精度±5um。
4、适用于陶瓷圆棒、圆柱、不锈钢圆管的厚膜丝网印刷工艺。

目前,高精密厚膜印刷技术不仅应用在新能源汽车HIC水暖加热器的制造上,在新能源电池、压力传感器等中也得到了广泛应用。随着新能源汽车市场的不断扩大和技术的发展,高精密厚膜印刷技术将在新能源汽车制造中发挥着越来越重要的作用。

建宇网印将针对具体应用领域,加大创新研发力度,不断进行工艺优化,推出更多高可靠性的印刷设备与解决方案,为新能源汽车厚膜印刷领域注入新的动力。

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