Eng kuerz Iwwerpréiwung iwwer Hëtzt Sink Design a Fabrikatioun
Leschten Update: 09/01;Lieszäit: 6 Minutten
Hëtzt ënnerzegoen
En Heizkierper ass en thermodynamesche Gerät deen Hëtzt vu mechanesche, elektreschen an elektronesche Systemer läscht.A verschiddenen Apparater a Maschinnen ass et essentiell d'Temperaturbereich bannent enger spezifescher Limit ze halen fir d'Funktionalitéit vun deem Apparat oder Maschinn z'erhalen.Hei spillt d'Roll vun de Heizkierperen.Zum Beispill muss Äre Laptop seng hefteg Maschinnen a verschiddenen Industrien hir Hëtzt opléisen.Also denkt un wéi wäit et an der haiteger Welt vun der Technologie benotzt gëtt.Heizkierper dissipéieren Hëtzt andeems se se an e geregelte Medium transferéieren, wéi Loft oder Flëssegkeet, dann aus dem Apparat an dem Transfertmedium verdriwwen.
Dësen Artikel wäert kuerz duerch d'Aarbecht vun Hëtzt ënnerzegoen, Design Schrëtt, a Fabrikatioun Approche.
Aarbecht vun Hëtzt Sink
D'Fourier Gesetz vun der Wärmetransfer, dat seet, datt d'Hëtzt ëmmer vun enger héijer Temperatur op e niddereg-Temperaturmedium fléisst, stellt d'Basis fir d'Funktionéiere vun engem Kühlschrank.Wärend Apparater Hëtzt produzéieren, déi méi waarm ass wéi d'Ëmgéigend Loft oder Flëssegkeet, transferéieren se dës Hëtzt duerch Leedung, Konvektioun oder heiansdo Stralung op e méi kille Kontakt.
Loosst eis op de Flow-Chart hei ënnen kucken fir e kloert Bild vum Heizkierper ze schaffen;
Flowdiagramm fir d'Aarbecht vum Heizkierper
· Passiv Hëtzt ënnerzegoen
Passive Wärmebecher transferéieren natierlech déi absorbéiert Hëtzt an d'Ambient Loft ouni Kraaftkonvektioun, sou wéi e Fan oder Waasserzirkulatioun ronderëm si.Dës si meeschtens grouss a Form a enthalen e Fin-Array, deen dem baussenzegen Ëmfeld ausgesat ass.
· Aktiv Hëtzt ënnerzegoen
Den aktiven Heizkierper besteet aus dem extra Fan oder Blower a Flëssegkeet opgestallt fir d'Hëtzt anescht wéi déi natierlech Approche ze entfernen.Dësen zousätzleche Setup erhéicht den Wärmevergëftungsprozess duerch de gezwongene Konvektiounsprozess.Zum Beispill, wann de Fan funktionnéiert, erhéicht et d'Loftgeschwindegkeet a transferéiert séier Hëtzt vum Heizkierper an d'Ëmgéigend.
Berechnung vun der thermescher Resistenz
Wärend dem Design vun engem Heizkierper ass d'Berechnung vun der totaler thermescher Resistenz (Rhs) spillt eng vital Roll beim Verständnis vun der potenzieller Leeschtung an der Effizienz, also kucke mer wéi et berechent ka ginn;
Rhs= (Tj-Ta/P) – (Rth-jc) - RI
P = Gesamtverbueden Hëtzt
TI= Maximal Kräizung Temperatur vum Apparat bei 0C.
Rth-jc= Kräizung zu Fall thermesch Resistenz
Ta= Ëmgéigend Lofttemperatur bei0C.
RI= Resistenz vun Interface Material
Rech= (t/L x B x KI)
t = deck vun Interface Material
KI= Thermesch Konduktivitéit vum Interfacematerial
L = Längt vun Hëtzt Quell
W = Breet vun Hëtzt Quell
Design vun der Hëtzt Sink
Et gi verschidde Schrëtt am Design.Loosst eis all vun hinnen kuerz kucken.
1. Auswiel vun Material
Wärmekonduktivitéit ass eng vun de wesentleche Charakteristiken vun engem Heizkierpermaterial well et eng séier Iwwerdroung vun der Hëtzt vun engem erhëtzten Apparatkomponent an de Spull an d'Ëmwelt erlaabt.
Déi zwee primär Materialien, déi benotzt gi fir Heizkierper ze maachen, sinn Kupfer an Aluminiumlegierungen.Dëst ass well se exzellent mechanesch Qualitéite wéi Stäerkt, Korrosiounsbeständegkeet, Haltbarkeet an héich Hëtztkonduktivitéit hunn.Wéi och ëmmer, obwuel et zimlech deier ass, Diamant (2.000 W/m/k) kann dat idealt Material fir Heizkierper an héich performant a präzis elektronesch Geräter sinn.
Zousätzlech zu den Elektronik Deeler, Lithium-Ion Batterien produzéiere Hëtzt dissipation néideg.An esou enger Situatioun kann Kupfer oder Aluminium net déi optimal Materialien fir den Heizkierper sinn.
D'Léisung vun der Autosindustrie fir Wärmemanagement ass e méi fabelhafte Konduktivitéit Kuelestofffasermaterial.
2. Fins Arrangement & Loftflow
En anere Faktor, deen d'Performance vum Wärmebecher beaflosst, ass de Kältemëttelmedium, wat d'Taux vun der Wärmevergëftung wesentlech beaflosst.Dofir, wann Dir en Heizkierper baut, sinn d'Form, d'Gréisst an d'Finnarrangement wichteg Aspekter fir ze berücksichtegen.D'Benotzung vun der parametrescher Optimiséierungstechnik ass déi bescht Optioun fir déi ideal Parameterwäerter ze fannen fir déi uginn Restriktiounen ze passen an Designziler z'erreechen.
- Verbessert de Raum tëscht de Placken fir de Loftfloss ze verbesseren an d'thermesch Resistenz ze reduzéieren.
- Well eng méi grouss Uewerfläch d'Leedung an d'Konvektioun Wärmetransfer erhéicht, an der Wärmevergëftung hëlleft, betruecht d'Erhéijung vun der Dicke an der Héicht.
- Erstellt eng méi kleng thermesch Grenzschicht, an d'Loftflossrichtung gouf an engem ideale Wénkel mam Heizkierper entwéckelt fir d'Finneffizienz ze erhéijen.
- Nodeems Dir de Fins Design mat CAD virbereet hutt, kënnt Dir den Wärmetransfer Szenario simuléieren fir seng Effizienz ze optimiséieren.
3. Befestigung vum Heizkierper
D'Art a Weis wéi de Spull mat dem Heizelement vum Apparat verbonne gëtt, beaflosst och wéi gutt et funktionnéiert.Wielt déi bescht Verbindungsmethod déi d'Wärmetransmissionsquote maximéiert vun de Standoff Spacers, flaach Fréijoersclips, Epoxy, an Thermalbandoptiounen.
4. Thermesch Interface
Mängel an Uewerfläch roughness vun Hëtzt ënnerzegoen spillen eng Roll an der Erhéijung vun der thermesch Resistenz wéinst enger Ofsenkung vun der thermesch Kontakt Beräich an Interface Drock.Fir dëst Thema ze iwwerwannen, sinn thermesch Interfacematerialien déi bescht Wiel.Benotze vu flëssege Polymeren, Wachs, Aluminium, Grafit a Bänner op der Uewerfläch vum Heizkierper an Heizelement vun Apparater senkt d'thermesch Resistenz.
5. Simulatioun
Simulatioun vum Design ass bedeitend fir d'Performance vum Heizkierper virtuell ze gesinn.Computer Simulatioun gëtt d'Iddi fir d'Verbesserung a bestätegt den Design ob et passt fir déi erfuerderlech Uwendungen oder net.
Fabrikatioun Prozess fir Hëtzt Sink
No der thermescher Simulatioun vum Design vun den Heizkierper, ass et elo fir d'Produktioun gedréint.Loosst eis déi verschidde Fabrikatiounsprozesser am Detail kucken;
1. CNC-Machining
Hëtzt ënnerzegoen mat CNC machining gemaach
CNC machiningass déi bescht Approche fir Hëtzt-Sink Fabrikatioun fir komplex Formen.Dës Approche gëtt den Designer vill Flexibilitéit.E ganze Block aus Metall gëtt benotzt fir de Spull ze kreéieren wou erfuerderlech Placken mat den CNC-Maschinnen geschnidden an aus der Basis vum Block gebéit ginn.Wéi och ëmmer, et ass eng Zäitopwendeg an héich Käschte Method.
2. Extrusioun
Ee vun den heefegste Prozesser fir d'Produktioun vu Heizkierper assextrusion, wat involvéiert d'Press vu waarme Knäpper vu duktilem Material an héichstäerkt Stahlstierwen fir Plackflëss ze kreéieren.Si gi fir déi meescht Ofkillungsapplikatiounen benotzt mat Aluminium Heizkierper.Natierlech ass Aluminium dat am meeschte verbreete Material fir d'Produktioun vun Hëtzt ënnerzegoen.
Heizkierper gemaach mat Extrusioun
Et ass eng preiswert an einfach Prozedur.Heizkierper kënnen a verschiddene Betribsëmfeld benotzt ginn.Wéi och ëmmer, wéinst der maximaler Extrusiounsbreetbeschränkung, kann et net mat Heizkierper benotzt ginn, déi breet Placken hunn.
3. Casting
Heizkierper gemaach mat Casting
AnCastingvum Heizkierper,Aluminium, Kupfer oder Zénk sinn déi allgemeng Materialien.An dësem Prozess ginn d'Ingots aus ausgewielte Materialien als éischt geschmolt an an d'Stär vum Wärmebecher mat e bëssen Drock injizéiert.Nodeems de injizéierte flëssege Material am Stierf verstäerkt ass, gëtt et entlooss, a weider minimal Bearbechtung gëtt gemaach fir all Uewerflächeimperfektioun ze eliminéieren.Et ass am beschten komplex Formen mat engem héije Grad vu Genauegkeet ze kréien.
4. Kale Schmieden
Heizkierper gemaach mat kale Schmiede
Et ass eng aner héich-Präzisioun Fabrikatioun Approche fir Hëtzt ënnerzegoen gëeegent fir Aluminium a seng Legierungen.Och wann et och gëlteg ass fir Kupfer a Bronze.Kale Schmieden benotzt extremen Drock a verformt d'Metallform bei Raumtemperatur fir ronn an elliptesch Pins fir den Heizkierper ze kreéieren.Zousätzlech gëtt et benotzt fir Placken mat héijer Dicht ze produzéieren, wat den Wärmetransfer an Héichgeschwindeg Loftflossbedéngungen verbessert.
5. 3D Dréckerei
3D gedréckt Hëtzt Sink
D'Entwécklung vum 3D Dréckerei als Method fir d'Produktioun vu Wärmebecher ass aus technologesche Fortschrëtter entstanen.Pulverbettfusioun a geriichtte Energieablagerungstechnologien sinn déi zwee populärste Methoden beim Drock op Heizkierper.
6. Stempel
Heizkierper gemaach mat kale Stamping
DéiTimberenMethode gëtt benotzt wou et néideg ass d'Hëtztleitungen an de Placken ze bauen.Dann, andeems Dir d'Metallstreifen dréckt, ginn d'Finnen produzéiert.A Fäll wou High-Speed-Stempeltechnologie benotzt gëtt, ass et besonnesch effektiv fir Massefabrikatioun.Trotzdem ass de Präis héich.
Conclusioun
Heizkierper si wesentlech a mechanesch, elektresch an elektronesch Geräter.An dësem Artikel hunn ech den detailléierte Designprozess iwwerschafft an d'Fabrikatioun konzentréiert op elektronesch Geräter.Den Design vun Hëtzt ënnerzegoen staark beaflosst der Hëtzt dissipation Taux, also all Design Schrëtt ass entscheedend ze verfollegen fir d'Performance optimiséieren.Ausserdeem hëlleft thermesch Simulatioun nom Design de prakteschen Aarbechtsszenario ze verstoen an den Design ze verbesseren.
Hei um ProleanHub hu mir Designer mat méi wéi engem Joerzéngt Erfahrung a fortgeschratt Fabrikatiounsunitéiten.Mir bidden Top-Notch Hëtzt ënnerzegoen Design a Fabrikatioun Servicer.Zousätzlech simuléieren eis mechanesch Ingenieuren den Design fir d'Funktionalitéit an d'Leeschtung ze verbesseren.Schlussendlech iwwerwaacht eis Qualitéitskontrolldepartement all Fabrikatiounsschrëtt, sou datt Dir net mat eiser Qualitéit vum Service kompromittéiere musst, wann Dir Heizkierper Fabrikatioun braucht, justkontaktéiert eis.
FAQs
Wéi kann ech d'Effizienz vun den Heizkierperen verbesseren?
D'Effizienz kann op verschidde Weeër erhéicht ginn, dorënner d'Hëtztbeständegkeet erofsetzen, d'Fingréisst, d'Form an d'Arrangement optimiséieren an d'Finn-Interface verbesseren.
Wat ass dat bescht Material fir Heizkierper?
Déi bescht Materialien fir Heizkierper sinn Kupfer an Aluminiumlegierungen.Och nach eng Kéier hänkt d'Wärmetransferrate op den Design vum Heizkierper of.
Wéi funktionéiert den Heizkierper?
Heizkierper sinn aus héich thermesch Konduktivitéitsmaterialien wéi Kupfer an Aluminium mat Placken gemaach.Et gëtt un déi erhëtzt Komponenten befestegt an absorbéiert d'Hëtzt.Dann absorbéiert Hëtzt dissipates am ambient Ëmfeld duerch Leitung, Konvektioun oder Stralung.
Wat sinn d'Design Schrëtt fir Hëtzt ënnerzegoen?
Hei sinn d'Schrëtt;
- Auswiel vum Material
- Befestigung vu Form, Gréisst, an Arrangement vu Placken
- Befestigung vum Befestigung (Heizkierper & Apparatkomponent)
- Thermesch Interfacing vun Fins
- Thermesch Simulatioun vum CAD Design
Wat sinn déi gemeinsam Fabrikatioun Approche fir Hëtzt ënnerzegoen?
CNC Machining, Goss, Schmieden, Stamping, an 3D Dréckerei sinn allgemeng Approche.
Post Zäit: Jul-15-2022