열교환기(라디에이터)는 다양한 산업 분야에서 열 전달을 위해 사용되는 핵심 부품입니다. 자동차 라디에이터부터 산업용 냉각 시스템에 이르기까지 그 종류와 형태가 다양하므로, 제조 공정 또한 사용되는 재료(알루미늄, 구리/황동 등)와 최종 제품의 용도에 따라 세부적인 차이가 있습니다. 하지만 일반적인 열교환기(특히 판형 또는 튜브-핀형) 제조업의 주요 공정은 다음과 같습니다.
1. 설계 및 도면 작성 (Design & Drafting) ㅇ정의:열교환기의 효율, 크기, 재질, 유체 흐름 경로 등을 고려하여 CAD(Computer-Aided Design) 프로그램을 활용해 설계하고 상세 도면을 작성하는 단계입니다. ㅇ주요 작업: -열 전달량, 압력 강하 등 성능 요구사항 분석 -3D 모델링 및 2D 상세 도면화 -재료 선정 (코어, 핀, 튜브, 탱크 등에 사용될 금속 및 비금속 재료) -제조 공정 및 조립성, 유지보수 용이성 검토 2. 부품 제조 (Component Manufacturing) ㅇ정의:열교환기를 구성하는 핵심 부품들(튜브, 핀, 헤더, 탱크 등)을 각각의 공법에 따라 생산하는 단계입니다. ㅇ주요 작업: -튜브 성형:냉각수가 흐르는 튜브를 재료(구리, 알루미늄 등)에 맞춰 필요한 직경과 길이로 성형합니다. 경우에 따라 평평하거나 특수한 단면 형상으로 가공됩니다. -핀 성형:열 발산을 극대화하기 위한 얇은 주름진 핀(Fin)을 프레스 기계를 사용하여 성형합니다. 핀은 다양한 형상(루버 핀, 평판 핀 등)으로 제작됩니다. -헤더/탱크 제조:튜브와 연결되어 냉각수가 유입되고 유출되는 탱크(Header/Tank) 부분을 판금 가공(절단, 펀칭, 절곡) 또는 스탬핑, 사출 성형(플라스틱 탱크의 경우)을 통해 만듭니다. -기타 부품 가공:브래킷, 마운팅 포인트 등 열교환기를 구성하는 다른 작은 부품들을 가공합니다. 3. 코어 조립 (Core Assembly) ㅇ정의:성형된 튜브와 핀을 결합하여 열교환기의 핵심 부분인 코어(Core)를 조립하는 단계입니다. ㅇ주요 작업: -튜브 삽입:성형된 튜브를 핀 사이 또는 핀에 뚫린 구멍에 삽입합니다. -확관 (Expansion):튜브 내부에 압력을 가하여 튜브가 핀에 밀착되도록 확관시켜 열 전달 효율을 높입니다. -헤더/탱크 조립 준비:코어와 헤더/탱크를 접합하기 위한 준비 작업을 합니다. (예: U자형 튜브 연결) 4. 접합 (Brazing / Welding / Soldering) ㅇ정의:조립된 코어와 헤더/탱크, 그리고 필요에 따라 다른 부품들을 영구적으로 결합하는 핵심 공정입니다. ㅇ주요 작업: -브레이징 (Brazing):가장 흔하게 사용되는 접합 방식으로, 용융점이 낮은 브레이징 합금을 사용하여 코어의 핀과 튜브, 헤더 등의 모든 접합부를 접합합니다. CAB (Controlled Atmosphere Brazing) 또는 Vacuum Brazing 방식이 주로 사용됩니다. (알루미늄 라디에이터에 많이 쓰임) -용접 (Welding):TIG 용접, MIG 용접, 스폿 용접 등을 사용하여 부품들을 직접 용융시켜 결합합니다. 특히 탱크와 코어의 최종 접합에 사용될 수 있습니다. (구리/황동 라디에이터 또는 특정 부위에 사용) -솔더링 (Soldering):비교적 낮은 온도에서 솔더를 녹여 접합하는 방식입니다. (구리/황동 라디에이터의 전통적인 방식) -클린칭 (Clinching):플라스틱 탱크와 금속 코어를 결합할 때 기계적으로 압착하여 밀봉하는 방식입니다. 5. 세척 및 건조 (Cleaning & Drying) ㅇ정의:접합 과정에서 발생한 잔여물(플럭스, 오일 등)이나 이물질을 제거하고, 내부를 완전히 건조시키는 공정입니다. ㅇ주요 작업: -탈지 (Degreasing):기름기 등 유기 오염물을 제거합니다. -수세척/초음파 세척:물 또는 세척액으로 내부 및 외부를 깨끗하게 세척합니다. -건조:드라이 오븐이나 에어 블로잉 등을 통해 내부의 수분을 완전히 제거합니다. (습기 잔류 시 부식 및 성능 저하 우려) 6. 누설 검사 (Leak Test) ㅇ정의:제조된 열교환기가 냉각수나 냉매가 새는 곳 없이 완벽하게 밀봉되었는지 확인하는 매우 중요한 공정입니다. ㅇ주요 작업: -수압 검사 (Hydrostatic Test):내부에 물을 채우고 일정 압력을 가하여 누설 여부를 확인합니다. -공압 검사 (Pneumatic Test):공기를 주입하여 누설 여부를 확인합니다. -진공 검사 (Vacuum Test):내부를 진공 상태로 만들어 누설 여부를 확인합니다. -헬륨 누설 검사 (Helium Leak Test):매우 미세한 누설까지 검출할 수 있는 정밀 검사 방식입니다. 7. 표면 처리 (Surface Treatment) ㅇ정의:열교환기의 내식성을 높이고, 미관을 개선하며, 경우에 따라 열 전달 효율을 더욱 향상시키기 위한 공정입니다. ㅇ주요 작업: -도장 (Painting):분체 도장, 액체 도장 등으로 표면에 페인트를 입힙니다. -아노다이징 (Anodizing):알루미늄 표면에 산화 피막을 형성하여 내식성과 경도를 높입니다. -디버링/샌딩:날카로운 모서리를 제거하고 표면을 매끄럽게 합니다. 8. 최종 검사 및 포장 (Final Inspection & Packaging) ㅇ정의:완성된 열교환기가 모든 품질 기준을 충족하는지 최종적으로 확인하고, 운송 중 손상되지 않도록 포장하는 단계입니다. ㅇ주요 작업: -외관 검사:흠집, 변형, 도장 불량 등 육안으로 확인 가능한 결함 검사 -치수 검사:설계 도면과의 치수 일치 여부 확인 -성능 검사:경우에 따라 실제 작동 환경과 유사한 조건에서 열교환 성능 테스트 -포장:제품의 크기, 형태, 운송 방식에 적합한 포장재를 사용하여 안전하게 포장 | 
