Reviżjoni qasira dwar id-disinn u l-manifattura tas-sink tas-sħana

L-aħħar aġġornament:09/01;Ħin biex taqra: 6 minuti

Sink tas-sħana

Sink tas-sħana huwa apparat termodinamiku li jneħħi s-sħana minn sistemi mekkaniċi, elettriċi u elettroniċi.F'diversi apparati u magni, huwa essenzjali li tinżamm il-firxa tat-temperatura f'limitu speċifiku biex tinżamm il-funzjonalità ta 'dak l-apparat jew magna.Hawnhekk jidħol fis-seħħ ir-rwol tas-sinkijiet tas-sħana.Pereżempju, il-makkinarju qawwi tal-laptop tiegħek f'industriji differenti jeħtieġ li jxerred is-sħana tiegħu.Allura aħseb kemm tintuża fid-dinja tat-teknoloġija tal-lum.Is-sinkijiet tas-sħana jxerrdu s-sħana billi jittrasferixxuha għal mezz regolat, bħal arja jew likwidu, imbagħad imkeċċi mill-apparat u l-mezz li jittrasferixxi.

Dan l-artikolu se jgħaddi fil-qosor mill-ħidma ta 'sink tas-sħana, passi tad-disinn, u approċċi ta' manifattura.

Ħidma ta 'Heat Sink

Il-liġi Fourier tat-trasferimenti tas-sħana, li tiddikjara li s-sħana dejjem tgħaddi minn temperatura għolja għal medja ta 'temperatura baxxa, tipprovdi l-pedament għal kif jiffunzjona sink tas-sħana.Filwaqt li l-apparati jipproduċu sħana, li hija aktar sħuna mill-arja jew likwidu tal-madwar, dawn jittrasferixxu dik is-sħana permezz ta 'konduzzjoni, konvezzjoni, jew okkażjonalment radjazzjoni għal kuntatt li jkessaħ.

Ejja nħarsu lejn il-flow-chart hawn taħt għal stampa ċara tax-xogħol tas-sink tas-sħana;

Flow-chart għax-xogħol tas-sink tas-sħana

·   Sinkijiet tas-sħana passivi

Sinkijiet tas-sħana passivi jittrasferixxu b'mod naturali s-sħana assorbita għall-arja ambjentali mingħajr konvezzjoni tal-forza, bħal fann jew ċirkolazzjoni ta 'ilma madwarhom.Dawn huma ġeneralment kbar fil-forma u fihom firxa ta 'pinen esposti għall-ambjent ta' barra.

·   Sink tas-sħana attiva

Is-sink tas-sħana attiva jikkonsisti mill-fann jew blower żejjed u likwidu stabbilit biex tneħħi s-sħana minbarra l-approċċ naturali.Din is-setup addizzjonali żżid il-proċess ta 'dissipazzjoni tas-sħana bil-proċess ta' konvezzjoni sfurzata.Pereżempju, meta l-fann jaħdem, iżid il-veloċità tal-arja u jittrasferixxi malajr is-sħana mis-sink tas-sħana għall-ambjent tal-madwar.

Kalkolu tar-reżistenza termali

Matul id-Disinn ta 'sink tas-sħana, il-kalkolu tar-reżistenza termali totali (R_hs) għandu rwol vitali fil-fehim tal-prestazzjoni potenzjali u l-effiċjenza, allura ejja naraw kif tista 'tiġi kkalkulata;

R_hs= (T_j-T_a/P) – (R_th-jc) – R_I

P= Sħana totali mxerrda

T_I= Temperatura massima tal-junction tal-apparat f'0C.

R_th-jc= Reżistenza termali tal-junction mal-kaxxa

T_a= Temperatura ta' l-arja ambjentali fi⁰C.

R_I= Reżistenza tal-materjal tal-interface

R_I= (t/L x W x K_I)

t = ħxuna tal-materjal tal-interface

K_I= Il-konduttività termali tal-materjal tal-interface

L = Tul tas-sors tas-sħana

W = Wisa' tas-sors tas-sħana

Disinn tas-Sħana Sink

Hemm diversi passi fit-tfassil.Ejja nagħtu ħarsa lejn kull wieħed minnhom fil-qosor.

1.          Għażla ta' materjal

Il-konduttività termali hija waħda mill-karatteristiċi essenzjali ta 'materjal tas-sink tas-sħana minħabba li tippermetti t-trażmissjoni rapida tas-sħana minn komponent ta' apparat imsaħħan għas-sink u l-ambjent.

Iż-żewġ materjali primarji utilizzati biex isiru sinkijiet tas-sħana huma ligi tar-ram u tal-aluminju.Dan għaliex għandhom kwalitajiet mekkaniċi eċċellenti bħal saħħa, reżistenza għall-korrużjoni, durabilità, u konduttività għolja tas-sħana.Madankollu, għalkemm huwa pjuttost għoli, djamant (2,000 W/m/k) jista 'jkun il-materjal ideali għal bjar tas-sħana f'apparat elettroniku ta' prestazzjoni għolja u ta 'preċiżjoni.

Minbarra l-partijiet elettroniċi, batteriji tal-jone tal-litju jipproduċu dissipazzjoni tas-sħana hija meħtieġa.F'sitwazzjoni bħal din, ir-ram jew l-aluminju jistgħu ma jkunux l-aħjar materjali għas-sink tas-sħana.

Is-soluzzjoni tal-industrija tal-karozzi għall-ġestjoni tas-sħana hija materjal tal-fibra tal-karbonju ta 'konduttività aktar fabulous.

2.          Arranġament tal-pinen u fluss tal-arja

Fattur ieħor li jaffettwa l-prestazzjoni tas-sink tas-sħana huwa l-mezz li jkessaħ, li jaffettwa b'mod sinifikanti r-rata tad-dissipazzjoni tas-sħana.Għalhekk, meta tinbena sink tas-sħana, il-forma, id-daqs u l-arranġament tal-pinen huma aspetti importanti li għandek tikkonsidra.L-użu tat-teknika ta 'ottimizzazzjoni parametrika hija l-aħjar għażla biex issib il-valuri tal-parametri ideali biex jaqblu mar-restrizzjonijiet iddikjarati u jinkisbu l-għanijiet tad-disinn.

• Ittejjeb l-ispazju bejn ix-xewk biex ittejjeb il-fluss tal-arja u tnaqqas ir-reżistenza termali.

• Minħabba li erja tal-wiċċ akbar iżżid it-trasferiment tas-sħana tal-konduzzjoni u tal-konvezzjoni, tgħin fid-dissipazzjoni tas-sħana, ikkunsidra li żżid il-ħxuna u l-għoli.

• Oħloq saff ta 'konfini termali iżgħar, u d-direzzjoni tal-fluss tal-arja kienet iddisinjata f'angolu ideali mal-sink tas-sħana biex tiżdied l-effiċjenza tal-pinen.

• Wara li tħejji d-disinn tax-xewk b'CAD, tista 'tissimula x-xenarju tat-trasferiment tas-sħana biex tottimizza l-effiċjenza tagħha.

3.          It-twaħħil tas-sink tas-sħana

Il-mod kif is-sink huwa konness mal-element tat-tisħin tal-apparat jaffettwa wkoll kemm jaħdem tajjeb.Agħżel l-aħjar metodu ta 'konnessjoni li timmassimizza r-rata tat-trażmissjoni tas-sħana mill-ispazjaturi standoff, clips tar-rebbiegħa ċatti, epossidiċi, u għażliet ta' tejp termali.

4.          Interfaċċja termali

Id-difetti u l-ħruxija tal-wiċċ tas-sink tas-sħana għandhom rwol fiż-żieda tar-reżistenza termali minħabba tnaqqis fiż-żona ta 'kuntatt termali u l-pressjoni tal-interface.Biex tingħeleb din il-kwistjoni, il-materjali tal-interface termali huma l-aħjar għażla.L-użu ta 'polimeri likwidi, xama', aluminju, grafita, u tejps fuq il-wiċċ tas-sink tas-sħana u l-element tat-tisħin tal-apparat ibaxxi r-reżistenza termali.

5.          Simulazzjoni

Is-simulazzjoni tad-Disinn hija sinifikanti biex tara l-prestazzjoni tas-sink tas-sħana virtwalment.Is-Simulazzjoni tal-Kompjuter tagħti l-idea għat-titjib u tikkonferma d-Disinn jekk huwiex tajjeb għall-applikazzjonijiet meħtieġa jew le.

Proċess ta 'Manifattura għal Sink tas-Sħana

Wara li tissimula termalment id-Disinn tal-bjar tas-sħana, issa huwa mdawwar għall-produzzjoni.Ejja naraw il-proċess tal-manifattura varji fid-dettall;

1.          CNC-Makkinar

Sink tas-sħana magħmul bil-magni CNC

Makkinar CNChuwa l-aħjar approċċ għall-manifattura tas-sink tas-sħana għal forom kumplessi.Dan l-approċċ jagħti ħafna flessibilità lid-disinjaturi.Jintuża blokka sħiħa tal-metall biex toħloq is-sink fejn ix-xewk meħtieġa jinqatgħu bil-magni CNC u jitgħawġu mill-bażi tal-blokka.Madankollu, huwa metodu li jieħu ħafna ħin u bi prezz għoli.

2.          Estrużjoni

Wieħed mill-aktar proċessi komuni għall-produzzjoni ta 'sinkijiet tas-sħana huwaestrużjoni, li tinvolvi l-ippressar ta 'billetti sħan ta' materjal duttili f'die ta 'l-azzar ta' saħħa għolja biex toħloq xewk tal-pjanċa.Jintużaw għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tat-tkessiħ li jinvolvu sinkijiet tas-sħana tal-aluminju.Naturalment, l-aluminju huwa l-aktar materjal użat għall-produzzjoni tas-sink tas-sħana.

Sink tas-sħana magħmul bl-estrużjoni 

Hija proċedura rħas u sempliċi.Is-sinkijiet tas-sħana jistgħu jintużaw f'varjetà ta 'ambjenti operattivi.Madankollu, minħabba r-restrizzjoni massima tal-wisa 'ta' estrużjoni, ma tistax tintuża b'sinkijiet tas-sħana li għandhom xewk wesgħin.

3.          Tidwib

Sink tas-sħana magħmul bil-Casting

Ġolikkastjartas-sink tas-sħana,aluminju, ram, jew żingu huma l-materjali komuni.F'dan il-proċess, l-ingotti ta 'materjali magħżula huma l-ewwel imdewweb u injettati fid-die tas-sink tas-sħana b'xi pressjoni.Wara li l-materjal likwidu injettat jiġi solidifikat fid-die, jiġi rilaxxat, u jsir aktar makkinar minimu biex tiġi eliminata kwalunkwe imperfezzjoni tal-wiċċ.L-aħjar huwa li tikseb forom kumplessi bi grad għoli ta 'eżattezza.

4.          Forġa kiesħa

Sink tas-sħana magħmul bil-forġa kiesħa

Huwa approċċ ieħor ta 'manifattura ta' preċiżjoni għolja għall-bjar tas-sħana adattati għall-aluminju u l-ligi tiegħu.Għalkemm, huwa applikabbli wkoll għar-ram u l-bronż.Il-forġa kiesħa tutilizza pressjoni estrema u tiddeforma l-għamla tal-metall f'temperatura tal-kamra biex toħloq labar tondi u ellittiċi għas-sink tas-sħana.Barra minn hekk, huwa użat biex jipproduċi xewk b'densità għolja, li se jsaħħaħ it-trasferiment tas-sħana f'kundizzjonijiet ta 'fluss ta' arja b'veloċità għolja.

5.          Stampar 3D

Sink tas-Sħana stampat 3D

L-iżvilupp tal-istampar 3D bħala metodu għall-produzzjoni ta 'sinkijiet tas-sħana rriżulta mill-progress teknoloġiku.Il-fużjoni tas-sodda tat-trab u t-teknoloġiji ta 'depożizzjoni ta' enerġija diretta huma ż-żewġ metodi l-aktar popolari fl-istampar tas-sinkijiet tas-sħana.

6.          Ittimbrar

Sink tas-sħana magħmul bl-Ittimbrar kiesaħ 

Il-ittimbrarmetodu huwa użat fejn huwa meħtieġ li jinbnew il-pajpijiet tas-sħana ġewwa l-xewk.Imbagħad, billi tagħfas l-istrixxi tal-metall, ix-xewk huma prodotti.F'każijiet meta tintuża teknoloġija tal-ittimbrar b'veloċità għolja, hija partikolarment effettiva għall-manifattura tal-massa.Madankollu, il-prezz huwa għoli.

Konklużjoni

Is-sinkijiet tas-sħana huma essenzjali f'apparat mekkaniku, elettriku u elettroniku.F'dan l-artikolu, ħarsa ġenerali lejn il-proċess dettaljat tad-disinn u l-manifattura ffukat fuq apparat elettroniku.Id-Disinn tal-bjar tas-sħana jinfluwenza ħafna r-rata tad-dissipazzjoni tas-sħana, għalhekk kull pass tad-disinn huwa kruċjali li jiġi segwit għall-ottimizzazzjoni tal-prestazzjoni.Barra minn hekk, is-Simulazzjoni termali wara t-tfassil tgħin biex tifhem ix-xenarju prattiku tax-xogħol u ttejjeb id-Disinn.

Hawnhekk fi ProleanHub, għandna disinjaturi b'aktar minn għaxar snin ta 'esperjenza u unitajiet ta' manifattura avvanzati.Aħna nipprovdu servizzi ta 'disinn u manifattura ta' sink tas-sħana tal-ogħla livell.Barra minn hekk, l-inġiniera mekkanika tagħna jissimulaw id-Disinn biex itejbu l-funzjonalità u l-prestazzjoni.Fl-aħħarnett, id-dipartiment tal-kontroll tal-kwalità tagħna jimmonitorja kull pass tal-manifattura, sabiex ma jkollokx għalfejn tikkomprometti mal-kwalità tas-servizz tagħna, jekk għandek bżonn il-manifattura tas-sink tas-sħana, bissIkkuntatjana.

FAQ's

Kif nista 'ntejjeb l-effiċjenza tas-sinkijiet tas-sħana?

L-effiċjenza tista 'tiżdied f'diversi modi, inkluż it-tnaqqis tar-reżistenza tas-sħana, l-ottimizzazzjoni tad-daqs, il-forma u l-arranġament tal-pinen, u t-titjib tal-interface tal-pinen.

X'inhu l-aħjar materjal għas-sinkijiet tas-sħana?

L-aħjar materjali għas-sinkijiet tas-sħana huma ligi tar-ram u tal-aluminju.Għal darb'oħra, għalkemm, ir-rata tat-trasferiment tas-sħana tiddependi fuq id-Disinn tas-sink tas-sħana.

Kif jaħdem is-sink tas-sħana?

Is-sinkijiet tas-sħana huma magħmula minn materjali ta 'konduttività termali għolja bħar-ram u l-aluminju bi xewk.Jiġi mwaħħal mal-komponenti msaħħna u jassorbi s-sħana.Imbagħad is-sħana assorbita tinħela fl-ambjent tal-madwar permezz ta 'konduzzjoni, konvezzjoni, jew radjazzjoni.

X'inhuma l-passi tad-disinn għall-bjar tas-sħana?

Hawn huma l-passi;

1. Għażla ta' materjal
2. iffissar ta 'forma, daqs, u arranġament tax-xewk
3. Twaħħil tat-twaħħil (sink tas-sħana u komponent tal-apparat)
4. Interfacing Termali tax-xewk
5. Simulazzjoni Termali tad-disinn CAD

X'inhuma l-approċċi ta 'manifattura komuni għas-sink tas-sħana?

Makkinar CNC, ikkastjar, forġa, Ittimbrar, u stampar 3D huma approċċi komuni.