Stutt umsögn um hönnun og framleiðslu á hitakössum

Síðast uppfært:09/01;Tími til að lesa: 6 mín

Hitavaskur

Hitavaskur er hitaaflfræðilegt tæki sem fjarlægir hita frá vélrænum, rafmagns- og rafeindakerfum.Í ýmsum tækjum og vélum er nauðsynlegt að halda hitastigi innan ákveðinna marka til að viðhalda virkni þess tækis eða vélar.Hér kemur hlutverk hitakerfa við sögu.Til dæmis þurfa stórar vélar fartölvunnar í mismunandi atvinnugreinum að dreifa hita sínum.Svo hugsaðu þér hversu mikið það er notað í tækniheimi nútímans.Hitaköflar dreifa hita með því að flytja hann yfir í stýrðan miðil, svo sem loft eða vökva, síðan rekinn út úr tækinu og flutningsmiðlinum.

Þessi grein mun fara stuttlega í gegnumvinnsla hitavasks, hönnunarskref og framleiðsluaðferðir.

Vinna á hitavaski

Fourier lögmálið um varmaflutning, sem segir að varmi flæðir alltaf frá háum hita yfir í lághita miðil, leggur grunninn að því hvernig hitakassi virkar.Þó að tæki framleiði hita, sem er heitari en loftið eða vökvinn í kring, flytja þau þann varma með leiðni, varmarás eða stundum geislun í svalari snertingu.

Við skulum líta á flæðiritið hér að neðan til að fá skýra mynd af hitaupptökunni;

Flæðirit fyrir vinnslu á hitaskáp

·   Óvirkir hitakökur

Óvirkir hitakössur flytja náttúrulega frásogaðan varmann yfir í andrúmsloftið án krafts í loftræstingu, svo sem viftu eða vatnsrás í kringum þá.Þessir eru venjulega stórir í laginu og innihalda uggaflokk sem verður fyrir utanaðkomandi umhverfi.

·   Virkur hitavaskur

Virki hitavaskurinn samanstendur af auka viftunni eða blásaranum og vökvanum sem eru settir upp til að fjarlægja hitann annan en náttúrulega nálgunina.Þessi viðbótaruppsetning eykur hitaleiðniferlið með þvinguðu convection ferli.Til dæmis, þegar viftan er í gangi, eykur hún lofthraðann og flytur varma fljótt frá hitaskápnum yfir í umhverfið.

Útreikningur á hitauppstreymi

Við hönnun á hitaupptöku er útreikningur á heildarhitaviðnámi (R_hs) gegnir mikilvægu hlutverki við að skilja hugsanlegan árangur og skilvirkni, svo við skulum sjá hvernig hægt er að reikna það út;

R_hs= (T_j-T_a/P) – (R_þ-jc) - R_I

P= Heildardreifður hiti

T_I= Hámarks tengihitastig tækisins við 0C.

R_þ-jc= Hitaviðnám móts við hólf

T_a= Hitastig umhverfisins kl⁰C.

R_I= Viðnám viðmótsefnis

R_ég= (t/L x B x K_I)

t = þykkt viðmótsefnis

K_I=Hitaleiðni viðmótsefnis

L = Lengd varmagjafa

W =Breidd varmagjafa

Hönnun á hitaskápnum

Það eru nokkur skref í hönnun.Við skulum skoða hvert þeirra í stuttu máli.

1.          Val á efni

Varmaleiðni er einn af nauðsynlegum eiginleikum hitaupptökuefnis vegna þess að það gerir kleift að senda varma frá upphituðum búnaðarhluta til vasksins og umhverfisins hratt.

Aðalefnin tvö sem notuð eru til að búa til hitakökur eru kopar og álblöndur.Þetta er vegna þess að þeir hafa framúrskarandi vélræna eiginleika eins og styrk, tæringarþol, endingu og mikla hitaleiðni.Hins vegar, þó hann sé ansi dýr, þá getur demantur (2.000 W/m/k) verið kjörið efni fyrir hitakökur í afkastamiklum og nákvæmum rafeindatækjum.

Til viðbótar við rafeindahlutana framleiða litíumjónarafhlöður hitaleiðni er nauðsynlegt.Í slíkum aðstæðum getur verið að kopar eða ál sé ekki ákjósanlegur efniviður fyrir hitavaskinn.

Lausn bílaiðnaðarins fyrir hitastjórnun er stórkostlegri leiðni koltrefjaefni.

2.          Fyrirkomulag ugga og loftflæði

Annar þáttur sem hefur áhrif á afköst hitastigsins er kælivökvamiðillinn, sem hefur veruleg áhrif á hitaleiðni.Þess vegna eru lögun, stærð og fyrirkomulag ugga mikilvægir þættir sem þarf að hafa í huga þegar verið er að byggja hitavask.Notkun færibreytu hagræðingartækninnar er besti kosturinn til að finna tilvalin færibreytugildi til að passa við tilgreindar takmarkanir og ná hönnunarmarkmiðum.

• Bættu bilið á milli ugganna til að bæta loftflæði og draga úr hitauppstreymi.

• Vegna þess að stærra yfirborð eykur leiðni og varmaflutning, sem hjálpar til við hitaleiðni, skaltu íhuga að auka þykkt og hæð.

• Búðu til minna hitauppstreymi af mörkum og loftflæðisstefnan var hönnuð í ákjósanlegu horni við hitavaskinn til að auka skilvirkni ugga.

• Eftir að hafa undirbúið uggahönnunina með CAD geturðu líkt eftir hitaflutningssviðinu til að hámarka skilvirkni þess.

3.          Festing á hitakassa

Það hvernig vaskurinn er tengdur við hitaeiningu tækisins hefur einnig áhrif á hversu vel hann virkar.Veldu bestu tengingaraðferðina sem hámarkar hitaflutningshraðann frá millibilunum, flötum gormklemmum, epoxý og hitabeltisvalkostum.

4.          Hitaviðmót

Gallar og yfirborðsgrófleiki hitauppsláttar gegna hlutverki í að auka hitauppstreymi vegna lækkunar á varma snertisvæði og tengiþrýstingi.Til að vinna bug á þessu vandamáli eru hitauppstreymisefni besti kosturinn.Með því að nota fljótandi fjölliður, vax, ál, grafít og bönd á yfirborði hitavasksins og upphitunarhluta tækja lækkar hitauppstreymi.

5.          Uppgerð

Eftirlíking af hönnuninni er mikilvæg til að sjá afköst hitakerfisins nánast.Tölvuhermi gefur hugmyndina að umbótunum og staðfestir hönnunina hvort sem hún hentar nauðsynlegum forritum eða ekki.

Framleiðsluferli fyrir hitavask

Eftir að hafa líkt eftir hitauppstreymi hönnunar hitakölkanna er nú snúið við framleiðslu.Við skulum skoða hin ýmsu framleiðsluferli í smáatriðum;

1.          CNC-vinnsla

Hitavaskur gerður með CNC vinnslu

CNC vinnslaer besta aðferðin við framleiðslu á hitaupptöku fyrir flókin form.Þessi nálgun gefur hönnuðum mikinn sveigjanleika.Heil málmblokk er notuð til að búa til vaskinn þar sem nauðsynlegar uggar eru skornar með CNC vélunum og beygðar frá botni blokkarinnar.Hins vegar er þetta tímafrek og dýr aðferð.

2.          Útpressun

Einn af algengustu aðferðunum til að framleiða hitakökur erextrusion, sem felur í sér að þrýsta heitum teppum úr sveigjanlegu efni í hástyrkt stálmót til að búa til plötuugga.Þeir eru notaðir fyrir flest kælibúnað sem felur í sér hitakökur úr áli.Auðvitað er ál mest notaða efnið til framleiðslu á hitavaski.

Hitavaskur gerður með extrusion 

Það er ódýr og einföld aðferð.Hægt er að nota hitakössana í ýmsum rekstrarumhverfi.Hins vegar, vegna hámarks útpressunarbreiddartakmarkana, er ekki hægt að nota það með hitaköfum sem eru með breiðum uggum.

3.          Steypa

Hitavaskur gerður með Casting

Ísteypaaf hitaskáp,áli, kopar eða sink eru algeng efni.Í þessu ferli eru hleifar valinna efna fyrst brætt og sprautað inn í skurðinn á hitavaskinum með einhverjum þrýstingi.Eftir að sprautað vökvaefnið hefur storknað í mótinu losnar það og frekari lágmarksvinnsla er gerð til að koma í veg fyrir ófullkomleika á yfirborðinu.Best er að fá flókin form með mikilli nákvæmni.

4.          Kalt-smíði

Hitavaskur gerður með köldu járnsmíði

Það er önnur nákvæmni framleiðsluaðferð fyrir hitavaskana sem henta fyrir ál og málmblöndur þess.Þó á það einnig við um kopar og brons.Kalt smíði notar mikinn þrýsting og afmyndar málmform við stofuhita til að búa til hringlaga og sporöskjulaga pinna fyrir hitavaskinn.Að auki er það notað til að framleiða ugga með miklum þéttleika, sem mun auka hitaflutninginn við háhraða loftflæðisskilyrði.

5.          3D prentun

3D prentað hitastig

Þróun þrívíddarprentunar sem aðferð til að framleiða hitakökur var sprottinn af tækniframförum.Duftbeðssamruni og stýrð orkuútfellingartækni eru tvær vinsælustu aðferðirnar við prentun á hitakössum.

6.          Stimplun

Hitavaskur gerður með köldu stimplun 

Thestimplunaðferð er notuð þar sem nauðsynlegt er að smíða hitapípurnar inni í uggunum.Síðan, með því að þrýsta á málmræmurnar, eru uggarnir framleiddir.Í þeim tilvikum þegar háhraða stimplunartækni er notuð er hún sérstaklega áhrifarík fyrir fjöldaframleiðslu.Engu að síður er verðið hátt.

Niðurstaða

Hitavaskar eru nauðsynlegir í vélrænum, rafmagns- og rafeindatækjum.Í þessari grein hef ég farið yfir ítarlegt hönnunarferli og framleiðslu sem beinist að rafeindatækjum.Hönnun hitakölkanna hefur mikil áhrif á hitaleiðni, svo hvert hönnunarskref er mikilvægt að fylgja til að hámarka afköst.Ennfremur hjálpar varmauppgerð eftir hönnun að skilja hagnýta vinnusviðsmynd og bæta hönnunina.

Hér á ProleanHub höfum við hönnuði með meira en áratug reynslu og háþróaðar framleiðslueiningar.Við bjóðum upp á fyrsta flokks hönnunar- og framleiðsluþjónustu á hitakössum.Að auki líkja vélaverkfræðingar okkar eftir hönnuninni til að bæta virkni og frammistöðu.Að lokum fylgist gæðaeftirlitsdeildin okkar með hverju framleiðsluþrepi, svo þú þarft ekki að skerða gæði þjónustu okkar, ef þig vantar framleiðslu á hitaupptöku, baraHafðu samband við okkur.

Algengar spurningar

Hvernig get ég bætt skilvirkni hitakölkanna?

Hægt er að auka skilvirkni á nokkra vegu, þar á meðal að minnka hitaþol, fínstilla uggastærð, lögun og fyrirkomulag og bæta uggaviðmótið.

Hvað er besta efnið í hitakökur?

Bestu efnin fyrir hitakökur eru kopar og álblöndur.Aftur, þó, er hitaflutningshraðinn háður hönnun hitavasksins.

Hvernig virkar hitastýrið?

Hitavaskar eru gerðir úr efnum með mikilli hitaleiðni eins og kopar og áli með uggum.Það festist við hituðu íhlutina og gleypir hitann.Þá dreifist frásoginn varmi í umhverfinu með leiðni, varmi eða geislun.

Hver eru hönnunarskref fyrir hitakökur?

Hér eru skrefin;

1. Val á efni
2. festing á lögun, stærð og fyrirkomulagi ugga
3. Festing á viðhengi (Hitavaskur og íhlutur tækis)
4. Hitaskil á uggum
5. Hitauppgerð CAD hönnunar

Hver eru algengar framleiðsluaðferðir fyrir hitavaskinn?

CNC vinnsla, steypa, smíða, stimplun og þrívíddarprentun eru algengar aðferðir.