Dalam pencarian sistem pendingin hemat energi yang memenuhi standar lingkungan yang ketat, foil aluminium hidrofil telah muncul sebagai game-changer dalam inovasi HVAC modern.Karena permintaan global meningkat untuk AC yang menyeimbangkan kinerja termal puncak dengan keberlanjutan, foil rekayasa ini dilapisi dengan lapisan hidrofil mikroskopis berlubang mendefinisikan kembali efisiensi evaporator dan kumparan kondensor.
Produsen terkemuka sekarang memprioritaskanfoil aluminium hidrofilikuntuk AC tidak hanya untuk tingkat transfer panas 30% lebih tinggi dibandingkan dengan foil konvensional tetapi juga untuk sifat anti korosi yang memperpanjang umur peralatan di iklim lembab.Artikel ini mengeksplorasi bagaimana lapisan hidrofil canggih memerangi pembentukan es, mengurangi konsumsi energi hingga 15%, dan selaras dengan protokol transisi pendingin EPA, memposisikan bahan ini sebagai landasan desain HVAC generasi berikutnya.
Apa Itu Foil Hidrofilik?
Dibandingkan dengan foil aluminium biasa, foil hidrofilik memiliki lapisan hidrofilik dan lapisan anti korosi di permukaan.Foil aluminium hidrofil terutama digunakan untuk sirip radiator AC.
The principle of using hydrophilic foil in the air conditioning industry is that the condensed water in the air conditioner will quickly spread on the hydrophilic foil and will not condense into water droplets, sehingga meningkatkan area pertukaran panas, mempercepat kecepatan pendinginan dan pemanasan, dan secara efektif menghindari kebisingan.
Foil aluminium hidrofilik adalah jenis foil pendingin udara, tetapi tidak dapat sepenuhnya dianggap sebagai foil pendingin udara.foil aluminium tahan korosi, foil aluminium hidrofobik, foil aluminium pelumas, dll juga foil pendingin udara.
Alloy Foil Hidrofil Aluminium
Foil aluminium hidrofil adalah bahan penting yang banyak digunakan dalam peralatan pendingin seperti AC rumah tangga, kulkas, AC mobil, dan tangki air mobil.
| Seri/Pelapisan | Seri 1000: 1100, 1200 Seri 3000: 3003, 3102, 3015 Seri 8000: 8011, 8079 |
| Temperature | O, H22, H24, H26, dll. |
| Ketebalan | 0.08-0.2mm |
| Lebar | 1400mm, disesuaikan |
| Diameter dalam | 76/152/200mm |
| Sifat Utama | Seri 1xxx: 99%+ kemurnian, ketahanan korosi yang unggul Seri 3xxx: Kekuatan Mn-ditingkatkan, menarik dalam yang sangat baik Seri 8xxx: Optimasi Fe/Si, peningkatan kemampuan pemadatan |
| Aplikasi HVAC | Seri 1000: Lingkungan pesisir lembab Seri 3000: Koil kondensor tekanan tinggi Seri 8000: Penukar panas las multi-lapisan |
Dimensi standar industri:
| Parameter | Jangkauan | Kasus Penggunaan HVAC Biasa |
| Ketebalan | 00,08 ∼0,2 mm | 0.1 mm untuk mikrochannel, 0,15 mm untuk pipa-fin |
| Lebar | 300-1300 mm | 950 mm (lebar koil standar untuk Carrier/Trane) |
| Panjang Koil | 2,0008000 m | Dioptimalkan untuk stamping kecepatan tinggi (≥ 120 sirip/menit) |
Air conditioning foil hidrofilik terutama menggunakan 3xxx dan 8xxx seri paduan aluminium, dengan mempertimbangkan kekuatan, formabilitas, dan ketahanan korosi.
- Paduan 8011: mengandung Fe 0,5%-1,0%, Si 0,4%-0,8%, keadaan H18 (kekuatan tarik ≥ 160 MPa). Keuntungannya terletak pada kompatibilitas brazing yang sangat baik dan cocok untuk penukar panas komposit multi-lapisan.Kandungan Fe yang tinggi dapat memperbaiki butiran dan meningkatkan stabilitas dimensi sirip cap (toleransi ± 0,02 mm).
- paduan 3102: mengandung Mn 0,05%-0,20%, Cu≤0,05%, dan temper O (temper lembut).tapi ketahanan korosi sedikit lebih rendah dari 8011 dan perlu bergantung pada perlindungan lapisan.
Perbandingan Kinerja:
| Parameter | 8011 H18 | 3102 O |
| Kekuatan ketegangan | 160-180 MPa | 80-100 MPa |
| Perpanjangan | 2%-4% | 25%-30% |
| Proses yang berlaku | Pengelasan/pengelasan frekuensi tinggi | Pencetakan/paling |
| Biaya | Tengah | Rendah |
Saat ini, pasar Amerika Utara lebih memilih paduan 3102 untuk lingkungan korosi rendah, sementara pasar Asia sebagian besar menggunakan paduan 8011 untuk mengatasi tantangan kelembaban tinggi.
Teknologi Lapisan Hidrofil dan Deteksi
Teknologi inti dari pelapis hidrofilik termasuk proses pra-pengolahan, formulasi pelapis, dan proses pengerasan.
1Pengolahan awal:
- Penghilang lemak: agen pembersih alkali (pH 10-12) untuk menghilangkan minyak rolling.
- Konversi kimia: perawatan zirkonisasi bebas kromium (ZrO2 50-100 mg/m2), mengganti kromat tradisional (sesuai RoHS).
2Rumus lapisan:
- Matriks resin: resin akrilik (tahan suhu -30°C~130°C) atau silikon yang dimodifikasi epoksi (tahan suhu>150°C).
- Aditif fungsional: nano-SiO2 (peningkatan ketahanan terhadap keausan), garam ammonium kuarter (antibakteri), fosfat (peningkatan adhesi).
3. Proses pengerasan:
- Pengeras udara panas: 3-5 menit pada 180°C-220°C untuk membentuk struktur jaringan silang.
4. Metode untuk menguji kinerja pelapis:
- Uji sudut kontak: Menurut GB/T 30447-2013, gunakan pengukur sudut kontak (seperti Krüss DSA100).
- Uji perekat: Metode cross-hatch (ISO 2409), rating 0-5 (0 berarti tidak mengelupas).
- Ketahanan terhadap kelembaban dan panas: 500 jam di lingkungan 85°C / 85% RH, lapisan tidak memiliki lepuh atau mengelupas.
Buku putih teknis Gree's 2023 menunjukkan bahwa foil hidrofilik dengan lapisan nano-komposit dapat memperpanjang umur sirip hingga lebih dari 15 tahun.
Bagaimana Memilih Ketebalan Foil Hidrofilik?
Ketebalan foil hidrofil perlu menyeimbangkan konduktivitas termal, kekuatan dan biaya:
1. foil 0,1 mm (toleransi ± 0,005 mm):
- Keuntungan: ringan (30% pengurangan berat), cocok untuk penukar panas mikro (pengurangan penurunan tekanan 12% di sisi pendingin).
- Aplikasi: AC frekuensi variabel rumah tangga (seperti Midea), sistem VRF komersial.
- Pembatasan: kedalaman pencetakan ≤5mm, jika tidak mudah retak.
2. 0,15mm foil (toleransi ± 0,008mm):
- Keuntungan: kekakuan tinggi (40% peningkatan kemampuan anti runtuh), cocok untuk desain sirip panjang (> 15 mm).
- Aplikasi: pendingin industri, pompa panas suhu rendah (lingkungan -25 °C).
- Pembatasan: biaya bahan meningkat sebesar 20%, dan pers pukulan bertonase tinggi (> 200 ton) diperlukan.
3Rumus perhitungan ketebalan foil hidrofil: t=PxL2 / 8xσxh
- Di antaranya: t = ketebalan, P = tekanan angin, L = rentang sirip, σ = kekuatan hasil, h = tinggi sirip.
- Misalnya, AC 5HP menggunakan foil 0,12 mm (kekuatan output ≥ 120MPa) pada kecepatan angin 2m/s, yang dapat memperhitungkan persyaratan biaya dan anti-deformasi.
Bagaimana Mengevaluasi Ketahanan Korosi Foil Hidrofilik?
Ketahanan korosi adalah indikator inti dari foil hidrofilik.
1. Neutral Salt Spray Test (NSS):
- Standar: ASTM B117, larutan 5% NaCl, semprot terus menerus pada suhu 35°C.
- Standar kualifikasi: paduan 8011 + foil H18 harus bebas dari karat merah selama ≥720 jam.
2Uji Korosi Siklik (CCT):
- Standar: SAE J2334, simulasi suhu basah (50°C/100%RH) siklus semprot garam pengeringan.
- Standar kualifikasi: Adhesi lapisan ≥ kelas B setelah 20 siklus.
3. Simulasi Kondisi Kerja Nyata:
- Daerah pesisir: konsentrasi Cl− ≥200mg/m3, lapisan harus mengandung agen kopling silan (untuk meningkatkan kepadatan).
- Daerah industri: Dalam lingkungan pencemaran SO2, lapisan yang mengandung inhibitor korosi molibdat lebih disukai.
Kasus: AC Haier di pasar Asia Tenggara menggunakan lapisan ganda (lapisan bawah zirkonium + lapisan permukaan SiO2 komposit), dengan masa pakai semprotan garam 1.200 jam,50% lebih tinggi dari lapisan satu lapis.