In koarte resinsje oer Heat Sink Design en Manufacturing
Lêste fernijing: 09/01;Tiid om te lêzen: 6 min
Heat sink
In heatsink is in thermodynamysk apparaat dat waarmte verwijdert fan meganyske, elektryske en elektroanyske systemen.Yn ferskate apparaten en masines is it essensjeel om it temperatuerberik binnen in spesifike limyt te hâlden om de funksjonaliteit fan dat apparaat of masine te behâlden.Hjir komt de rol fan heat-sinks yn it spul.Bygelyks, de heftige masines fan jo laptop yn ferskate yndustry moatte har waarmte ferdriuwe.Tink dus hoe breed it wurdt brûkt yn 'e hjoeddeistige wrâld fan technology.Heat Sinks dissipearje waarmte troch it oermeitsjen nei in regele medium, lykas lucht of floeistof, dan ferdreaun út it apparaat en de oerdracht medium.
Dit artikel sil koart gean troch dewurkjen fan heatsink, ûntwerpstappen, en produksjebenaderingen.
Wurkjen fan Heat Sink
De Fourier-wet fan waarmte-oerdrachten, dy't stelt dat waarmte altyd streamt fan in hege temperatuer nei in lege temperatuer medium, jout de basis foar hoe't in heatsink funksjonearret.Wylst apparaten waarmte produsearje, dy't hjitter is as de omlizzende loft of floeistof, drage se dy waarmte oer troch konveksje, konveksje of soms strieling nei in koeler kontakt.
Litte wy nei it streamdiagram hjirûnder sjen foar in dúdlik byld fan 'e wurking fan' e heatsink;
Flowdiagram foar it wurkjen fan heat-sink
· Passive heatsinks
Passive heatsinks jouwe natuerlik de opnomde waarmte oer nei de omjouwingslucht sûnder krêftkonveksje, lykas in fan of wettersirkulaasje om har hinne.Dizze binne meastentiids grut yn foarm en befetsje in fin array bleatsteld oan 'e bûtenomjouwing.
· Aktive heatsink
De aktive heatsink bestiet út de ekstra fan of blower en flüssigens ynsteld om de waarmte oars as de natuerlike oanpak te ferwiderjen.Dizze ekstra opset fergruttet it proses fan waarmte-dissipaasje troch it twongen konveksjeproses.Bygelyks, as de fan wurket, fergruttet it de luchtsnelheid en bringt de waarmte fluch oer fan 'e heatsink nei de omjouwing.
Berekkening fan termyske ferset
Tidens it ûntwerpen fan in heatsink wurdt de berekkening fan 'e totale termyske wjerstân (Rhs) spilet in fitale rol by it begripen fan 'e potinsjele prestaasjes en effisjinsje, dus litte wy sjen hoe't it kin wurde berekkene;
Rhs= (Tj-Ta/P) - (Rth-jc) - RI
P = Totaal ferspraat waarmte
TI= Maksimum junction temperatuer fan it apparaat by 0C.
Rth-jc= Junction to case termyske ferset
Ta= Ambient lucht temperatuer by0C.
RI= Wjerstân fan ynterface materiaal
Rik= (t/L x B x KI)
t = dikte fan ynterface materiaal
KI= Thermyske conductivity fan ynterface materiaal
L = Lengte fan waarmte boarne
W = Breedte fan waarmte boarne
Untwerp fan de Heat Sink
D'r binne ferskate stappen yn it ûntwerpen.Litte wy elk fan har koart besjen.
1. Seleksje fan materiaal
Termyske konduktiviteit is ien fan 'e essensjele skaaimerken fan in heatsinkmateriaal, om't it de rappe oerdracht fan waarmte mooglik makket fan in ferwaarme apparaatkomponint nei de wasktafel en it miljeu.
De twa primêre materialen dy't brûkt wurde om heatsinks te meitsjen binne koper- en aluminiumlegeringen.Dit is om't se poerbêste meganyske kwaliteiten hawwe lykas sterkte, korrosjebestriding, duorsumens en hege waarmtegeleiding.Lykwols, hoewol it aardich djoer is, kin diamant (2.000 W / m / k) it ideale materiaal wêze foar heatsinks yn elektroanyske apparaten mei hege prestaasjes en presys.
Neist de elektroanyske dielen, lithium-ion batterijen produsearje waarmte dissipation is nedich.Yn sa'n situaasje kin koper of aluminium net de optimale materialen wêze foar de heatsink.
De oplossing fan 'e auto-yndustry foar waarmtebehear is in mear fantastysk konduktyf koalstoffasermateriaal.
2. Fins arrangement & luchtstream
In oare faktor dy't de prestaasjes fan 'e heatsink beynfloedet, is it koelmiddelmedium, dy't de snelheid fan waarmtedissipaasje signifikant beynfloedet.Dêrom, by it bouwen fan in heatsink, foarm, grutte en finarrangement binne wichtige aspekten om te beskôgjen.It brûken fan de parametryske optimisaasjetechnyk is de bêste opsje om de ideale parameterwearden te finen om oerien te kommen mei de neamde beheiningen en ûntwerpdoelen te berikken.
- Ferbetterje de romte tusken de finnen om luchtstream te ferbetterjen en thermyske ferset te ferminderjen.
- Om't in grutter oerflak fergruttet conduction en convection waarmte oerdracht, aiding yn waarmte dissipation, beskôgje it fergrutsjen fan de dikte en hichte.
- Meitsje in lytsere termyske grinslaach, en de luchtstream rjochting waard ûntwurpen op in ideale hoeke mei de waarmte sink te fergrutsjen fin effisjinsje.
- Nei it tarieden fan it finnenûntwerp mei CAD, kinne jo it senario foar waarmteferfier simulearje om syn effisjinsje te optimalisearjen.
3. Befestiging fan heatsink
De manier wêrop de wasktafel is ferbûn mei it ferwaarmingselemint fan it apparaat hat ek ynfloed op hoe goed it wurket.Kies de bêste ferbiningsmetoade dy't de waarmte-oerdracht maximearret fan 'e standoff-spacers, platte springklips, epoksy, en opsjes foar termyske tape.
4. Termyske ynterface
Defekten en oerflak rûchheid fan waarmte sink spylje in rol by it fergrutsjen fan de termyske ferset fanwege in fermindering fan de termyske kontakt gebiet en ynterface druk.Om dit probleem te oerwinnen binne materialen foar thermyske ynterface de bêste kar.It brûken fan floeibere polymers, wax, aluminium, grafyt, en tapes op it oerflak fan 'e heatsink en ferwaarming elemint fan apparaten ferleget de termyske wjerstân.
5. Simulaasje
Simulaasje fan it ûntwerp is wichtich om de prestaasjes fan 'e heatsink praktysk te sjen.Kompjûtersimulaasje jout it idee foar de ferbettering en befêstiget it ûntwerp oft it geskikt is foar de fereaske applikaasjes of net.
Manufacturing proses foar Heat Sink
Nei it thermysk simulearjen fan it ûntwerp fan 'e heatsinks, is it no draaid foar produksje.Lit ús sjen de ferskate manufacturing proses yn detail;
1. CNC-ferwurkjen
Heat sink makke mei CNC Machtigingsformulier
CNC ferwurkjenis de bêste oanpak foar it meitsjen fan heat-sink foar komplekse foarmen.Dizze oanpak jout de ûntwerpers in protte fleksibiliteit.In hiele blok metaal wurdt brûkt om de wasktafel te meitsjen wêr't fereaske finnen wurde snije mei de CNC-masines en bûgd fan 'e basis fan it blok.It is lykwols in tiidslinend en hege kosten metoade.
2. Extrusion
Ien fan 'e meast foarkommende prosessen foar it produsearjen fan heatsinks isextrusion, wêrby't it drukken fan hjitte knuppels fan ductile materiaal yn hege-sterkte stielen die om plaatfins te meitsjen.Se wurde brûkt foar de measte koelapplikaasjes mei aluminium heatsinks.Fansels is aluminium it meast brûkte materiaal foar de produksje fan heatsink.
Heat sink makke mei Extrusion
It is in goedkeape en rjochtlinige proseduere.De heatsinks kinne brûkt wurde yn in ferskaat oan bedriuwsomjouwings.Troch de beheining fan 'e maksimale extrusionbreedte kin it lykwols net brûkt wurde mei heatsinks dy't brede finnen hawwe.
3. Casting
Heat sink makke mei Casting
Yn decastingfan heatsink,aluminium, koper, of sink binne de mienskiplike materialen.Yn dit proses wurde de blokken fan selekteare materialen earst smelt en mei wat druk yn 'e die fan' e heatsink ynjeksje.Nei't it ynjeksjede floeibere materiaal yn 'e die is fersteurd, wurdt it frijlitten, en fierdere minimale ferwurking wurdt dien om elke ûnfolsleinens fan it oerflak te eliminearjen.It is it bêste om komplekse foarmen te krijen mei in hege mjitte fan krektens.
4. Kâld-smeden
Heat sink makke mei kâld smeden
It is in oare hege-precision fabrikaazje oanpak foar de heatsinks geskikt foar aluminium en syn alloys.Hoewol, it is ek fan tapassing foar koper en brûns.Kâld smeden brûkt ekstreme druk en ferfoarmet de metalen foarm by keamertemperatuer om rûne en elliptyske pinnen te meitsjen foar de heatsink.Derneist wurdt it brûkt foar it produsearjen fan finnen mei hege tichtheid, dy't de waarmteferfier sil ferbetterje yn omstannichheden mei hege snelheid luchtstream.
5. 3D printsjen
3D printe Heat Sink
De ûntwikkeling fan 3D-printsjen as in metoade foar it produsearjen fan heatsinks ûntstie út technologyske foarútgong.Poederbêdfúzje en technologyen foar rjochte enerzjyôfsetting binne de twa populêrste metoaden by it printsjen fan heatsinks.
6. Stamping
Heat sink makke mei kâld Stamping
Destampingmetoade wurdt brûkt wêr't it nedich is om de waarmtepipen yn 'e finnen te bouwen.Dan, troch op 'e metalen strips te drukken, wurde de finnen produsearre.Yn gefallen dêr't hege-snelheid stamping technology wurdt brûkt, it is benammen effektyf foar massa manufacturing.Lykwols, de priis is heech.
Konklúzje
Heat sinks binne essensjeel yn meganyske, elektryske en elektroanyske apparaten.Yn dit artikel haw ik it detaillearre ûntwerpproses en fabrikaazje besjoen rjochte op elektroanyske apparaten.It ûntwerp fan heatsinks beynfloedet de waarmtedissipaasjenivo sterk, dus elke ûntwerpstap is krúsjaal om te folgjen foar it optimalisearjen fan de prestaasjes.Fierder helpt thermyske simulaasje nei ûntwerp it praktyske wurkscenario te begripen en it ûntwerp te ferbetterjen.
Hjir by ProleanHub hawwe wy ûntwerpers mei mear as tsien jier ûnderfining en avansearre produksje-ienheden.Wy leverje tsjinsten foar ûntwerp en fabrikaazje fan heatsink fan topklasse.Derneist simulearje ús meganyske yngenieurs it ûntwerp om de funksjonaliteit en prestaasjes te ferbetterjen.Uteinlik kontrolearret ús ôfdieling kwaliteitskontrôle elke produksjestap, sadat jo gjin kompromis hoege te meitsjen mei ús kwaliteit fan tsjinst, as jo de produksje fan heatsink nedich binne, gewoankontakt mei ús opnimme.
FAQ's
Hoe kin ik de effisjinsje fan 'e heatsinks ferbetterje?
Effisjinsje kin op ferskate manieren ferhege wurde, ynklusyf ferminderjen fan waarmtebestriding, optimalisearjen fan fingrutte, foarm en regeling, en ferbetterjen fan de fin-ynterface.
Wat is it bêste materiaal foar heatsinks?
De bêste materialen foar heatsinks binne koper- en aluminiumlegeringen.Nochris fertrout de waarmteferfiersnelheid lykwols op it ûntwerp fan 'e heatsink.
Hoe wurket de heatsink?
Heat Sinks wurde makke fan materialen mei hege termyske conductivity lykas koper en aluminium mei finnen.It wurdt hechte oan de ferwaarme komponinten en absorbearret de waarmte.Dan ferdwynt absorbearre waarmte yn 'e omjouwing troch konveksje, konveksje of strieling.
Wat binne de ûntwerpstappen foar heatsinks?
Hjir binne de stappen;
- Seleksje fan materiaal
- befêstiging fan foarm, grutte, en opstelling fan finnen
- Befestigje fan taheaksel (heat sink en apparaatkomponint)
- Termyske ynterfacing fan finnen
- Termyske simulaasje fan CAD-ûntwerp
Wat binne de mienskiplike produksjebenaderingen foar de heatsink?
CNC-ferwurkjen, casting, smedjen, stampen, en 3D-printsjen binne mienskiplike oanpak.
Post tiid: Jul-15-2022