Mallonga Revizio pri Dezajno kaj Fabrikado de Heat Sink
Lasta ĝisdatigo:09/01;Tempo por legi: 6 minutoj
Varmo-lavujo
Varmolavujo estas termodinamika aparato kiu forigas varmecon de mekanikaj, elektraj kaj elektronikaj sistemoj.En diversaj aparatoj kaj maŝinoj, estas esence konservi la temperaturon ene de specifa limo por konservi la funkciecon de tiu aparato aŭ maŝino.Ĉi tie la rolo de varmo-lavujoj eniras en ludon.Ekzemple, la peza maŝinaro de via tekkomputilo en malsamaj industrioj bezonas disipi sian varmegon.Do pensu, kiom vaste ĝi estas uzata en la hodiaŭa mondo de teknologio.Varmolavujoj disipas varmon transdonante ĝin al reguligita medio, kiel aero aŭ likvaĵo, tiam forpelita de la aparato kaj la transiga medio.
Ĉi tiu artikolo mallonge trairos lafunkciado de varmolavujo, dezajnaj paŝoj, kaj fabrikado-aliroj.
Funkciado de Varmo Sinkilo
La Fourier-leĝo de varmotransigoj, kiu deklaras ke varmo ĉiam fluas de alta temperaturo al malalt-temperatura medio, disponigas la fundamenton por kiel varmolavujo funkcias.Dum aparatoj produktas varmon, kiu estas pli varma ol la ĉirkaŭa aero aŭ likvaĵo, ili transdonas tiun varmecon per kondukado, konvekcio aŭ foje radiado al pli malvarmeta kontakto.
Ni rigardu la fludiagramon sube por klara bildo de la varmo-lavujo funkcianta;
Fluodiagramo por funkciado de varmo-lavujo
· Pasivaj varmosumiĝoj
Pasivaj varmolavujoj nature transdonas la sorbitan varmecon al la ĉirkaŭa aero sen fortokonvekcio, kiel ventumilo aŭ akvocirkulado ĉirkaŭ ili.Tiuj estas kutime grandaj laŭ formo kaj enhavas naĝilaron eksponitan al la ekstera medio.
· Aktiva varmo-lavujo
La aktiva varmolavujo konsistas el la ekstra ventumilo aŭ blovilo kaj likvaĵo starigita por forigi la varmecon krom la natura aliro.Tiu kroma aranĝo pliigas la varmecan disipadprocezon per la malvola konvekcia procezo.Ekzemple, kiam la ventumilo funkcias, ĝi pliigas la aerrapidecon kaj rapide transdonas varmecon de la varmego al la ĉirkaŭa ĉirkaŭaĵo.
Kalkulo de termika rezisto
Dum la Projektado de varmego, la kalkulo de la totala termika rezisto (Rhs) ludas esencan rolon por kompreni la potencialan agadon kaj efikecon, do ni vidu kiel ĝi povas esti kalkulita;
Rhs= (Tj-Ta/P) – (Rth-jc) – RI
P= Tuta disipita varmo
TI= Maksimuma krucvojo temperaturo de la aparato je 0C.
Rth-jc= Junkcio al kazo termika rezisto
Ta= Ĉirkaŭaera temperaturo je0C.
RI= Rezisto de interfaca materialo
Rmi= (t/L x W x KI)
t = dikeco de interfaca materialo
KI=Termokondukteco de interfaca materialo
L = Longo de varmofonto
W =Larĝo de varmofonto
Dezajno de la Varmego
Estas pluraj paŝoj en desegnado.Ni rigardu ĉiun el ili mallonge.
1. Elekto de materialo
Termika kondukteco estas unu el la esencaj trajtoj de varmega lavujo-materialo ĉar ĝi permesas la rapidan dissendon de varmego de varmigita aparatkomponento ĝis la lavujo kaj la medio.
La du primaraj materialoj utiligitaj por fari varmolavujojn estas kupro kaj aluminialojoj.Ĉi tio estas ĉar ili havas bonegajn mekanikajn kvalitojn kiel forto, koroda rezisto, fortikeco kaj alta varmokondukteco.Tamen, kvankam ĝi estas sufiĉe multekosta, diamanto (2,000 W/m/k) povas esti la ideala materialo por varmegaj lavujoj en alt-efikecaj kaj precizecaj elektronikaj aparatoj.
Krom la elektronikaj partoj, litio-jonaj kuirilaroj produktas varmo disipado estas necesa.En tia situacio, kupro aŭ aluminio eble ne estas la optimumaj materialoj por la varmego.
La solvo de la aŭtindustrio por varmoadministrado estas pli fabela konduktiveca karbonfibro-materialo.
2. Naĝiloj aranĝo & aerfluo
Alia faktoro, kiu influas la varmecan agadon, estas la fridiga medio, kiu signife influas la rapidecon de varmodissipado.Tial, dum konstruado de varmego, formo, grandeco kaj naĝila aranĝo estas gravaj aspektoj por konsideri.Uzi la parametran optimumigan teknikon estas la plej bona elekto por trovi la idealajn parametrajn valorojn por kongrui kun la deklaritaj limigoj kaj atingi desegnajn celojn.
- Plibonigu la spacon inter la naĝiloj por plibonigi aerfluon kaj redukti termikan reziston.
- Ĉar pli granda surfacareo pliigas kondukadon kaj konvekcian varmotransigon, helpante pri varmodissipado, konsideru pliigi la dikecon kaj altecon.
- Kreu pli malgrandan termikan limtavolon, kaj la aerflua direkto estis desegnita laŭ ideala angulo kun la varmega lavujo por pliigi naĝil-efikecon.
- Post prepari la naĝildezajnon per CAD, vi povas simuli la varmotransigan scenaron por optimumigi ĝian efikecon.
3. Alkroĉigo de varmo-lavujo
La maniero kiel la lavujo estas konektita al la hejta elemento de la aparato ankaŭ influas kiom bone ĝi funkcias.Elektu la plej bonan konektan metodon, kiu maksimumigas la varmotranssendon de la distancaj disigiloj, plataj printempaj klipoj, epoksio kaj termika bendo-opcioj.
4. Termika interfaco
Difektoj kaj surfaca malglateco de varmega lavujo ludas rolon en pliigado de la termika rezisto pro malkresko de la termika kontakta areo kaj interfaco-premo.Por venki ĉi tiun problemon, termikaj interfacaj materialoj estas la plej bona elekto.Uzante likvajn polimerojn, vakson, aluminion, grafiton kaj bendojn sur la surfaco de la varmego kaj hejtila elemento de aparatoj malaltigas la termikan reziston.
5. Simulado
Simulado de la Dezajno estas signifa por vidi la agadon de la varmo-lavujo praktike.Komputila Simulado donas la ideon por la plibonigo kaj konfirmas la Dezajnon ĉu ĝi taŭgas por la postulataj aplikoj aŭ ne.
Fabrika Procezo por Varmo-Lavujo
Post termike simulado de la Dezajno de la varmegaj lavujoj, nun ĝi estas turnita por produktado.Ni vidu la diversajn fabrikajn procezojn detale;
1. CNC-Maŝinado
Varma lavujo farita per CNC-maŝinado
CNC-maŝinadoestas la plej bona aliro por varmo-lavujo-fabrikado por kompleksaj formoj.Ĉi tiu aliro donas multe da fleksebleco al la dizajnistoj.Tuta bloko el metalo estas uzata por krei la lavujon kie postulataj naĝiloj estas tranĉitaj per la CNC-maŝinoj kaj fleksitaj de la bazo de la bloko.Tamen, ĝi estas tempopostula kaj multekosta metodo.
2. Ekstrudado
Unu el la plej oftaj procezoj por produkti varmofontojn estaseltrudado, kiu implikas premi varmajn bildaĵojn el duktila materialo en alt-fortan ŝtalĵetkubon por krei platnaĝilojn.Ili estas uzataj por la plej multaj malvarmigaj aplikoj implikantaj aluminiajn varmolavujojn.Kompreneble, aluminio estas la plej uzata materialo por produktado de varmego.
Varmo-lavujo farita per Extrusion
Ĝi estas malmultekosta kaj simpla proceduro.La varmegaj lavujoj povas esti uzataj en diversaj operaciaj medioj.Tamen, pro la maksimuma eltruda larĝlimigo, ĝi ne povas esti uzata kun varmegaj lavujoj, kiuj havas larĝajn naĝilojn.
3. Casting
Varmo-lavujo farita kun Casting
En lacastingde varmo-lavujo,aluminio, kupro aŭ zinko estas la komunaj materialoj.En ĉi tiu procezo, la ingotoj de elektitaj materialoj unue estas fanditaj kaj injektitaj en la ĵetkubon de la varmo-lavujo kun iom da premo.Post kiam la injektita likva materialo solidiĝas en la ĵetkubo, ĝi estas liberigita, kaj plia minimuma maŝinado estas farita por forigi ajnan surfacan neperfektecon.Plej bone estas akiri kompleksajn formojn kun alta grado de precizeco.
4. Malvarma forĝado
Varma lavujo farita per malvarma forĝado
Ĝi estas alia altpreciza fabrikada aliro por la varmegaj lavujoj taŭgaj por aluminio kaj ĝiaj alojoj.Kvankam, ĝi ankaŭ aplikeblas por kupro kaj bronzo.Malvarma forĝado utiligas ekstreman premon kaj deformas metalan formon ĉe ĉambra temperaturo por krei rondajn kaj elipsajn pinglojn por la varmolavujo.Krome, ĝi estas uzata por produkti naĝilojn kun alta denseco, kio plibonigos la varmotransigo en altrapidaj aerfluaj kondiĉoj.
5. 3D presado
3D presita Varmolavujo
La evoluo de 3D-presado kiel metodo por produkti varmolavujojn rezultiĝis el teknologia progreso.Fuzio de pulvora lito kaj direktitaj energideponaj teknologioj estas la du plej popularaj metodoj en presado de varmolavujoj.
6. Stamfado
Varmo-lavujo farita per malvarma Stamping
Lastampadometodo estas uzata kie necesas konstrui la varmotubojn ene de la naĝiloj.Tiam, premante la metalstriojn, la naĝiloj estas produktitaj.En kazoj kiam altrapida stampanta teknologio estas uzata, ĝi estas precipe efika por amasa fabrikado.Tamen, la prezo estas alta.
Konkludo
Varmegaj lavujoj estas esencaj en mekanikaj, elektraj kaj elektronikaj aparatoj.En ĉi tiu artikolo, mi superrigardis la detalan dezajnprocezon kaj fabrikadon koncentrita al elektronikaj aparatoj.La Dezajno de varmegaj lavujoj forte influas la varmecan disipadon, do ĉiu dezajna paŝo estas decida sekvi por optimumigi la agadon.Krome, termika Simulado post desegnado helpas kompreni la praktikan laborscenaron kaj plibonigi la Dezajnon.
Ĉi tie ĉe ProleanHub, ni havas desegnistojn kun pli ol jardeko da sperto kaj altnivelaj fabrikaj unuoj.Ni provizas altnivelajn varmegajn servojn pri projektado kaj fabrikado.Krome, niaj mekanikaj inĝenieroj simulas la Dezajnon por plibonigi la funkciecon kaj rendimenton.Fine, nia kvalitkontrola fako kontrolas ĉiun fabrikan paŝon, do vi ne devas kompromisi nian kvaliton de servo, se vi bezonas varmegan fabrikadon, nurkontaktu nin.
Oftaj Demandoj
Kiel mi povas plibonigi la efikecon de la varmegaj lavujoj?
Efikeco povas esti pliigita laŭ pluraj manieroj, inkluzive de malpliigado de varmorezisto, optimumigante naĝilgrandecon, formon kaj aranĝon, kaj plibonigante la naĝilinterfacon.
Kio estas la plej bona materialo por varmegaj lavujoj?
La plej bonaj materialoj por varmegaj lavujoj estas kupro kaj aluminiaj alojoj.Denove, tamen, la varmotransiga indico dependas de la Dezajno de la varmega lavujo.
Kiel funkcias la varmego?
Varmegaj lavujoj estas faritaj el materialoj de alta varmokondukteco kiel kupro kaj aluminio kun naĝiloj.Ĝi aliĝas al la varmigitaj komponantoj kaj sorbas la varmegon.Tiam sorbita varmego disipas en la ĉirkaŭa ĉirkaŭaĵo per kondukado, konvekcio aŭ radiado.
Kiuj estas la dezajnaj paŝoj por varmegaj lavujoj?
Jen la paŝoj;
- Elekto de materialo
- fiksado de formo, grandeco kaj aranĝo de naĝiloj
- Fiksado de alfiksaĵo (Varmo-lavujo kaj aparato-komponento)
- Termika Interfaco de naĝiloj
- Termika Simulado de CAD-dezajno
Kiuj estas la komunaj fabrikadaj aliroj por la varmega lavujo?
CNC-maŝinado, fandado, forĝado, stampado kaj 3D-presado estas oftaj aliroj.
Afiŝtempo: Jul-15-2022