In de moderne industriële productie is efficiënte warmtewisselingstechnologie cruciaal voor het optimaliseren van energiegebruik en het verbeteren van de prestaties van apparatuur. Lamellenbuizen, als veelgebruikte warmte-overdrachtselementen, verbeteren de warmte-overdrachtsefficiëntie aanzienlijk door het vergroten van het externe oppervlak door het toevoegen van lamellen op het oppervlak van de warmtewisselaarbuis. Het lasproces dat wordt gebruikt voor lamellenbuizen heeft echter een niet te verwaarlozen impact op hun uiteindelijke warmte-overdrachtsprestaties.

Het fundamentele principe van lamellenbuizen is het verbeteren van de warmte-overdracht tussen vloeistoffen binnen en buiten de buis door gebruik te maken van het vergrote oppervlak dat door de lamellen wordt geboden. Wanneer een hete vloeistof door de buis stroomt of een koude vloeistof over het externe oppervlak gaat, wordt warmte overgedragen via de buiswand naar de lamellen, die deze vervolgens afvoeren naar de omgeving. In stoomketels van energiecentrales kunnen lamellenbuizen warmte terugwinnen uit hete rookgassen om lucht of water voor te verwarmen, waardoor de verbrandingsefficiëntie wordt verbeterd. In de chemische industrie worden ze gebruikt voor warmtewisseling en -overdracht in verschillende chemische reactieprocessen. In koel- en airconditioningsystemen faciliteren ze warmtewisseling tussen het koelmiddel en lucht of water om de temperatuur te regelen.

Hoogfrequent lassen is gebaseerd op het huideffect en nabijheidseffect van hoogfrequente elektrische stroom. Tijdens het lassen verwarmt de hoogfrequente stroom de stalen strip en het buitenoppervlak van de basisbuis snel tot een plastische of gesmolten toestand, waarbij de las wordt voltooid onder de druk van de gewikkelde stalen strip. Deze methode produceert hoogwaardige lassen, met een lamel-lasbindingsverhouding die mogelijk 95% bereikt. Omdat de warmte tijdens het lassen op het oppervlak wordt geconcentreerd, is de warmte-beïnvloede zone klein, waardoor de impact op de eigenschappen van het basismateriaal wordt geminimaliseerd. HF-lassen is snel, biedt een hoge productie-efficiëntie en een laag energieverbruik en is geschikt voor massaproductie van lamellenbuizen met behulp van vergelijkbare materialen zoals stalen buis met stalen lamellen of koperen buis met koperen lamellen. Het wordt veel gebruikt in industriële radiatoren, boilers en andere gebieden.

Laserlassen maakt gebruik van een laserstraal met hoge energiedichtheid om de lamellen aan de basisbuis te verbinden. Laserlassen produceert extreem hoogwaardige lassen met minimale thermische weerstand bij de verbinding, waardoor warmte soepel van de basisbuis naar de lamellen kan worden overgedragen. Door de laserparameters nauwkeurig te regelen, maakt het een nauwkeurig ontwerp en fabricage van de lamellenvorm en -opstelling mogelijk, waardoor de vloeistofstroom buiten de buis wordt geoptimaliseerd en de convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt wordt verbeterd. Laser-gelaste lamellenbuizen blinken uit in het vergroten van het warmteoverdrachtsoppervlak en kunnen de warmteoverdrachtsefficiëntie met 10%-20% verbeteren in vergelijking met traditionele lasmethoden. Hun goede corrosiebestendigheid en prestaties bij hoge temperaturen maken ze geschikt voor complexe bedrijfsomstandigheden, zoals die in stoomketels van energiecentrales en de chemische industrie.

Gasbeschermd lassen gebruikt gassen zoals argon of kooldioxide als beschermend medium om het lasgebied te beschermen tegen atmosferische lucht, waardoor oxidatie en nitrering van het lasmetaal worden voorkomen. Van deze methoden biedt Tungsten Inert Gas (TIG)-lassen een hoge laskwaliteit, een esthetisch aantrekkelijk lasuiterlijk en een kleine warmte-beïnvloede zone, waardoor het geschikt is voor het lassen van materialen zoals roestvrij staal, aluminium en aluminiumlegeringen. De lassnelheid is echter relatief laag en de kosten zijn hoger. Metal Inert Gas (MIG) en Metal Active Gas (MAG)-lassen bieden snellere lassnelheden, een hoge productie-efficiëntie en hoge afzettingssnelheden en kunnen worden gebruikt voor het lassen van verschillende metalen materialen. Ze vereisen echter meer vaardigheid van de operator en defecten zoals porositeit kunnen optreden als de gasbescherming ondoeltreffend is. Gasbeschermd lassen wordt veel gebruikt in toepassingen die een hoge kwaliteit en grote batchproductie vereisen, zoals autoradiatoren en airconditioningwarmtewisselaars.

Solderen gebruikt een vulmetaal met een smeltpunt lager dan dat van de basismaterialen. De assemblage en het vulmetaal worden verwarmd tot een temperatuur boven het smeltpunt van het vulmetaal, maar onder het smeltpunt van de basismaterialen, waardoor het vloeibare vulmetaal de basismaterialen kan bevochtigen, de voegopening kan vullen en kan diffunderen om een verbinding te vormen. Zacht solderen gebruikt vulmetalen met smeltpunten onder de 450°C, omvat lage lastemperaturen en heeft minimale impact op de eigenschappen van het basismateriaal, maar resulteert in een lagere voegsterkte. Het is geschikt voor toepassingen met lage belastingen en gematigde bedrijfstemperaturen. Hard solderen (of zilver solderen/braze welding) gebruikt vulmetalen met smeltpunten boven de 450°C, waardoor verbindingen met een hogere sterkte worden geproduceerd die geschikt zijn voor het lassen van lamellenbuizen die aan hogere belastingen en temperaturen worden blootgesteld. Solderen wordt vaak gebruikt voor aluminium en koperen lamellenbuizen en wordt veel toegepast in industrieën zoals koeling en airconditioning.

Het lasproces bepaalt direct de kwaliteit van de verbinding tussen de lamel en de basisbuis, waardoor de contactthermische weerstand wordt beïnvloed. Methoden zoals HF-lassen en laserlassen creëren strakke verbindingen met een lage contactthermische weerstand, waardoor warmte efficiënt van de basisbuis naar de lamel kan worden overgedragen, wat een solide basis vormt voor het daaropvolgende warmteafvoerproces. Daarentegen kan de kwaliteit van handmatig booglassen aanzienlijk variëren, afhankelijk van het vaardigheidsniveau van de lasser, wat mogelijk kan leiden tot een hogere contactthermische weerstand en de warmteoverdracht kan belemmeren.

Hoogwaardige lassen garanderen de integriteit van de verbinding tussen de lamel en de basisbuis, waardoor gaten of defecten worden vermeden die warmtelekkage of obstructie tijdens de overdracht kunnen veroorzaken. HF-lassen zijn bijvoorbeeld doorgaans vrijwel gap-vrij, waardoor de risico's op lekkage aanzienlijk worden verminderd, een veilige en stabiele werking van de apparatuur tijdens warmtewisseling wordt gewaarborgd en bijdraagt aan een hogere warmteoverdrachtsefficiëntie. Omgekeerd, als gasbeschermd lassen te lijden heeft van onvoldoende gasbescherming, wat leidt tot defecten zoals porositeit, kan de continuïteit en sterkte van de las in gevaar komen, waardoor de warmteoverdrachtsefficiëntie afneemt.

Het lasproces heeft een aanzienlijke impact op de structurele integriteit van de lamellen. Laserlassen maakt een nauwkeurige controle over het proces mogelijk, waarbij de beoogde lamellenvorm en -opstelling behouden blijven, de vloeistofstroom wordt geoptimaliseerd en de convectieve warmteoverdrachtscoëfficiënt wordt verbeterd. Tijdens het solderen kunnen, als de temperatuur en de aanhoudtijd niet correct worden geregeld, problemen optreden zoals erosie van het vulmetaal of oververhitting van het basismateriaal, wat de structurele integriteit van de lamellen beïnvloedt en de warmteoverdrachtsefficiëntie vermindert.

Verschillende lasprocessen voor lamellenbuizen hebben een aanzienlijke impact op de warmteoverdrachtsefficiëntie door factoren zoals laskwaliteit, contactthermische weerstand en structurele integriteit van de lamellen. Hoogfrequent lassen toont sterke warmteoverdrachtsprestaties in industriële toepassingen dankzij de hoge lasbindingsverhouding, lage contactthermische weerstand en hoge productiesnelheid. Laserlassen blinkt uit in complexe bedrijfsomstandigheden en toepassingen die een extreem hoge warmteoverdrachtsefficiëntie vereisen, waarbij de voordelen van hoge precisie, lage thermische weerstand en geoptimaliseerde vloeistofstroom worden benut. Gasbeschermd lassen en solderen spelen belangrijke rollen in hun respectievelijke geschikte materialen en toepassingsscenario's. In praktische toepassingen moet het juiste lasproces uitgebreid worden geselecteerd op basis van factoren zoals de bedrijfsomgeving van de lamellenbuis, materiaaleisen en kostenoverwegingen. Dit zorgt ervoor dat de lamellenbuis een optimale warmteoverdrachtsefficiëntie bereikt, wat een robuuste ondersteuning biedt voor de efficiënte werking van industriële processen.