Adolygiad Byr ar Ddylunio a Chynhyrchu Sinciau Gwres

Diweddariad diwethaf: 09/01;Amser i ddarllen: 6 munud

Sinc gwres

Mae sinc gwres yn ddyfais thermodynamig sy'n tynnu gwres o systemau mecanyddol, trydanol ac electronig.Mewn amrywiol ddyfeisiau a pheiriannau, mae'n hanfodol cadw'r ystod tymheredd o fewn terfyn penodol i gynnal ymarferoldeb y ddyfais neu'r peiriant hwnnw.Yma mae rôl sinciau gwres yn dod i rym.Er enghraifft, mae angen i beiriannau hefty eich gliniadur mewn gwahanol ddiwydiannau afradu ei wres.Felly meddyliwch pa mor eang y caiff ei ddefnyddio ym myd technoleg heddiw.Mae sinciau gwres yn gwasgaru gwres trwy ei drosglwyddo i gyfrwng rheoledig, fel aer neu hylif, yna'n cael ei ddiarddel o'r cyfarpar a'r cyfrwng trosglwyddo.

Bydd yr erthygl hon yn mynd trwy'rgweithio sinc gwres, camau dylunio, a dulliau gweithgynhyrchu.

Gweithio Sinc Gwres

Mae cyfraith trosglwyddo gwres Fourier, sy'n nodi bod gwres bob amser yn llifo o dymheredd uchel i gyfrwng tymheredd isel, yn darparu'r sylfaen ar gyfer sut mae sinc gwres yn gweithio.Tra bod dyfeisiau'n cynhyrchu gwres, sy'n boethach na'r aer neu'r hylif o'u cwmpas, maent yn trosglwyddo'r gwres hwnnw trwy ddargludiad, darfudiad, neu weithiau ymbelydredd i gyswllt oerach.

Edrychwn ar y siart llif isod i gael darlun clir o'r sinc gwres yn gweithio;

Siart llif ar gyfer gweithio'r sinc gwres

·   Sinciau gwres goddefol

Mae sinciau gwres goddefol yn trosglwyddo'r gwres wedi'i amsugno'n naturiol i'r aer amgylchynol heb ddarfudiad grym, fel ffan neu gylchrediad dŵr o'u cwmpas.Mae'r rhain fel arfer yn fawr o ran siâp ac yn cynnwys cyfres o esgyll sy'n agored i'r amgylchedd allanol.

·   Sinc gwres gweithredol

Mae'r sinc gwres gweithredol yn cynnwys y gefnogwr ychwanegol neu'r chwythwr a hylif a sefydlwyd i gael gwared ar y gwres heblaw'r dull naturiol.Mae'r gosodiad ychwanegol hwn yn cynyddu'r broses afradu gwres trwy'r broses darfudiad gorfodol.Er enghraifft, pan fydd y gefnogwr yn gweithredu, mae'n cynyddu'r cyflymder aer ac yn trosglwyddo gwres yn gyflym o'r sinc gwres i'r amgylchedd amgylchynol.

Cyfrifo ymwrthedd thermol

Wrth ddylunio sinc gwres, cyfrifir cyfanswm y gwrthiant thermol (R_hs) yn chwarae rhan hanfodol wrth ddeall y perfformiad a'r effeithlonrwydd posibl, felly gadewch i ni weld sut y gellir ei gyfrifo;

R_hs= (T_j-T_a/P) – (R_th-jc) -R_I

P= Cyfanswm y gwres gwasgaredig

T_I= Uchafswm tymheredd cyffordd y ddyfais ar 0C.

R_th-jc= Cyffordd i gas ymwrthedd thermol

T_a= Tymheredd aer amgylchynol ar⁰C.

R_I= Gwrthiant deunydd rhyngwyneb

R_i= (t/L x W x K_I)

t = trwch deunydd rhyngwyneb

K_I= Dargludedd thermol deunydd rhyngwyneb

L = Hyd y ffynhonnell wres

W = Lled y ffynhonnell wres

Dyluniad y Sinc Gwres

Mae sawl cam wrth ddylunio.Gadewch i ni edrych ar bob un ohonynt yn gryno.

1.          Detholiad o ddeunydd

Mae dargludedd thermol yn un o nodweddion hanfodol deunydd sinc gwres oherwydd ei fod yn caniatáu trosglwyddo gwres yn gyflym o gydran dyfais wedi'i gynhesu i'r sinc a'r amgylchedd.

Y ddau brif ddeunydd a ddefnyddir i wneud sinciau gwres yw aloion copr ac alwminiwm.Mae hyn oherwydd bod ganddynt rinweddau mecanyddol rhagorol fel cryfder, ymwrthedd cyrydiad, gwydnwch, a dargludedd gwres uchel.Fodd bynnag, er ei fod yn eithaf drud, gall diemwnt (2,000 W/m/k) fod yn ddeunydd delfrydol ar gyfer sinciau gwres mewn dyfeisiau electronig perfformiad uchel a manwl gywir.

Yn ogystal â'r rhannau electroneg, mae batris lithiwm-ion yn cynhyrchu afradu gwres yn angenrheidiol.Mewn sefyllfa o'r fath, efallai nad copr neu alwminiwm yw'r deunyddiau gorau posibl ar gyfer y sinc gwres.

Ateb y diwydiant modurol ar gyfer rheoli gwres yw deunydd ffibr carbon dargludedd mwy gwych.

2.          Trefniant esgyll a llif aer

Ffactor arall sy'n effeithio ar berfformiad y sinc gwres yw'r cyfrwng oerydd, sy'n effeithio'n sylweddol ar gyfradd afradu gwres.Felly, wrth adeiladu sinc gwres, mae siâp, maint, a threfniant esgyll yn agweddau pwysig i'w hystyried.Defnyddio'r dechneg optimeiddio parametrig yw'r opsiwn gorau i ddod o hyd i'r gwerthoedd paramedr delfrydol i gyd-fynd â'r cyfyngiadau a nodwyd a chyflawni nodau dylunio.

• Gwella'r gofod rhwng yr esgyll i wella llif aer a lleihau ymwrthedd thermol.

• Oherwydd bod arwynebedd mwy o faint yn cynyddu dargludiad a throsglwyddiad gwres darfudiad, gan gynorthwyo â gwasgaru gwres, ystyriwch gynyddu'r trwch a'r uchder.

• Creu haen ffin thermol lai, a dyluniwyd y cyfeiriad llif aer ar ongl ddelfrydol gyda'r sinc gwres i gynyddu effeithlonrwydd esgyll.

• Ar ôl paratoi'r dyluniad esgyll gyda CAD, gallwch efelychu'r senario trosglwyddo gwres i wneud y gorau o'i effeithlonrwydd.

3.          Atodi gwres-sinc

Mae'r ffordd y mae'r sinc wedi'i gysylltu ag elfen wresogi'r ddyfais hefyd yn effeithio ar ba mor dda y mae'n gweithio.Dewiswch y dull cysylltu gorau sy'n gwneud y mwyaf o'r gyfradd trosglwyddo gwres o'r gwahanyddion standoff, clipiau gwanwyn gwastad, epocsi, a dewisiadau tâp thermol.

4.          Rhyngwyneb thermol

Mae diffygion a garwedd wyneb y sinc gwres yn chwarae rhan wrth gynyddu'r ymwrthedd thermol oherwydd gostyngiad yn yr ardal gyswllt thermol a phwysau rhyngwyneb.Er mwyn goresgyn y mater hwn, deunyddiau rhyngwyneb thermol yw'r dewis gorau.Mae defnyddio polymerau hylif, cwyr, alwminiwm, graffit, a thapiau ar wyneb y sinc gwres ac elfen wresogi dyfeisiau yn lleihau'r gwrthiant thermol.

5.          Efelychiad

Mae efelychu'r Dyluniad yn arwyddocaol i weld perfformiad y sinc gwres yn rhithiol.Mae Efelychu Cyfrifiadurol yn rhoi'r syniad ar gyfer y gwelliant ac yn cadarnhau'r Dyluniad a yw'n addas ar gyfer y cymwysiadau gofynnol ai peidio.

Proses Gweithgynhyrchu ar gyfer Sinc Gwres

Ar ôl efelychu'n thermol Dyluniad y sinciau gwres, nawr mae wedi'i droi ar gyfer cynhyrchu.Gadewch i ni weld y broses weithgynhyrchu amrywiol yn fanwl;

1.          CNC-Peiriannu

Sinc gwres wedi'i wneud gyda pheiriannu CNC

peiriannu CNCyw'r dull gorau ar gyfer gweithgynhyrchu gwres-sinc ar gyfer siapiau cymhleth.Mae'r dull hwn yn rhoi llawer o hyblygrwydd i'r dylunwyr.Defnyddir bloc cyfan o fetel i greu'r sinc lle mae esgyll gofynnol yn cael eu torri gyda'r peiriannau CNC a'u plygu o waelod y bloc.Fodd bynnag, mae'n ddull sy'n cymryd llawer o amser ac yn gostus.

2.          Allwthio

Un o'r prosesau mwyaf cyffredin ar gyfer cynhyrchu sinciau gwres ywallwthio, sy'n golygu gwasgu biledau poeth o ddeunydd hydwyth i mewn i ddur cryfder uchel yn marw i greu esgyll plât.Fe'u defnyddir ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau oeri sy'n cynnwys sinciau gwres alwminiwm.Wrth gwrs, alwminiwm yw'r deunydd a ddefnyddir fwyaf ar gyfer cynhyrchu sinc gwres.

Sinc gwres wedi'i wneud gydag Allwthio 

Mae'n weithdrefn rhad a syml.Gellir defnyddio'r sinciau gwres mewn amrywiaeth o amgylcheddau gweithredu.Fodd bynnag, oherwydd y cyfyngiad lled allwthio mwyaf, ni ellir ei ddefnyddio gyda sinciau gwres sydd ag esgyll llydan.

3.          Bwrw

Sinc gwres wedi'i wneud gyda Castio

Yn ybwrwo sinc gwres,alwminiwm, copr, neu sinc yw'r deunyddiau cyffredin.Yn y broses hon, mae ingotau deunyddiau dethol yn cael eu toddi yn gyntaf a'u chwistrellu i mewn i farw'r sinc gwres gyda rhywfaint o bwysau.Ar ôl i'r deunydd hylif wedi'i chwistrellu gael ei gadarnhau yn y marw, caiff ei ryddhau, a gwneir cyn lleied â phosibl o beiriannu i ddileu unrhyw amherffeithrwydd arwyneb.Mae'n well cael siapiau cymhleth gyda lefel uchel o gywirdeb.

4.          Oer-ffugio

Sinc gwres wedi'i wneud â gofannu oer

Mae'n ddull gweithgynhyrchu manwl uchel arall ar gyfer y sinciau gwres sy'n addas ar gyfer alwminiwm a'i aloion.Er, mae hefyd yn berthnasol ar gyfer copr ac efydd.Mae gofannu oer yn defnyddio gwasgedd eithafol ac yn anffurfio siâp metel ar dymheredd ystafell i greu pinnau crwn ac eliptig ar gyfer y sinc gwres.Yn ogystal, fe'i defnyddir i gynhyrchu esgyll â dwysedd uchel, a fydd yn gwella'r trosglwyddiad gwres mewn amodau llif aer cyflym.

5.          Argraffu 3D

Sinc Gwres wedi'i argraffu 3D

Roedd datblygiad argraffu 3D fel dull o gynhyrchu sinciau gwres yn deillio o gynnydd technolegol.Cyfuniad gwely powdr a thechnolegau dyddodiad ynni cyfeiriedig yw'r ddau ddull mwyaf poblogaidd o argraffu sinciau gwres.

6.          Stampio

Sinc gwres wedi'i wneud â Stampio oer 

Mae'rstampiodefnyddir dull lle mae angen adeiladu'r pibellau gwres y tu mewn i'r esgyll.Yna, trwy wasgu'r stribedi metel, cynhyrchir yr esgyll.Mewn achosion pan ddefnyddir technoleg stampio cyflym, mae'n arbennig o effeithiol ar gyfer gweithgynhyrchu màs.Serch hynny, mae'r pris yn uchel.

Casgliad

Mae sinciau gwres yn hanfodol mewn dyfeisiau mecanyddol, trydanol ac electronig.Yn yr erthygl hon, rwyf wedi edrych ar y broses ddylunio fanwl a gweithgynhyrchu sy'n canolbwyntio ar ddyfeisiau electroneg.Mae Dyluniad sinciau gwres yn dylanwadu'n fawr ar y gyfradd afradu gwres, felly mae pob cam dylunio yn hanfodol i'w ddilyn ar gyfer optimeiddio'r perfformiad.Ar ben hynny, mae Efelychu thermol ar ôl dylunio yn helpu i ddeall y senario gweithio ymarferol a gwella'r Dyluniad.

Yma yn ProleanHub, mae gennym ddylunwyr sydd â mwy na degawd o brofiad ac unedau gweithgynhyrchu uwch.Rydym yn darparu gwasanaethau dylunio a gweithgynhyrchu sinc gwres o'r radd flaenaf.Yn ogystal, mae ein peirianwyr mecanyddol yn efelychu'r Dyluniad i wella ymarferoldeb a pherfformiad.Yn olaf, mae ein hadran rheoli ansawdd yn monitro pob cam gweithgynhyrchu, felly does dim rhaid i chi gyfaddawdu ag ansawdd ein gwasanaeth, os oes angen gweithgynhyrchu sinc gwres arnoch chi, dim ondcysylltwch â ni.

Cwestiynau Cyffredin

Sut alla i wella effeithlonrwydd y sinciau gwres?

Gellir cynyddu effeithlonrwydd mewn sawl ffordd, gan gynnwys lleihau ymwrthedd gwres, optimeiddio maint esgyll, siâp a threfniant, a gwella'r rhyngwyneb esgyll.

Beth yw'r deunydd gorau ar gyfer sinciau gwres?

Y deunyddiau gorau ar gyfer sinciau gwres yw aloion copr ac alwminiwm.Eto, serch hynny, mae'r gyfradd trosglwyddo gwres yn dibynnu ar Ddyluniad y sinc gwres.

Sut mae'r sinc gwres yn gweithio?

Mae sinciau gwres yn cael eu gwneud o ddeunyddiau dargludedd thermol uchel fel copr ac alwminiwm gydag esgyll.Mae'n cael ei gysylltu â'r cydrannau wedi'u gwresogi ac yn amsugno'r gwres.Yna mae gwres sy'n cael ei amsugno yn gwasgaru yn yr amgylchfyd o amgylch trwy ddargludiad, darfudiad, neu belydriad.

Beth yw'r camau dylunio ar gyfer sinciau gwres?

Dyma'r camau;

1. Detholiad o ddeunydd
2. gosod siâp, maint, a threfniant yr esgyll
3. Trwsio atodiad (sinc gwres a chydran dyfais)
4. Rhyngwyneb Thermol esgyll
5. Efelychu Thermol o ddyluniad CAD

Beth yw'r dulliau gweithgynhyrchu cyffredin ar gyfer y sinc gwres?

Mae peiriannu CNC, castio, ffugio, Stampio, ac argraffu 3D yn ddulliau cyffredin.