गर्मी सिंक डिजाइन र निर्माण मा एक संक्षिप्त समीक्षा

पछिल्लो अपडेट: ०९/०१;पढ्नको लागि समय: 6 मिनेट

तातो सिंक

तातो सिंक एक थर्मोडायनामिक उपकरण हो जसले मेकानिकल, इलेक्ट्रिकल र इलेक्ट्रोनिक प्रणालीहरूबाट तातो हटाउँछ।विभिन्न यन्त्रहरू र मेसिनहरूमा, त्यो यन्त्र वा मेसिनको कार्यक्षमता कायम राख्न तापमान दायरालाई निश्चित सीमाभित्र राख्नु आवश्यक हुन्छ।यहाँ गर्मी-सिङ्कको भूमिका खेल्न आउँछ।उदाहरणका लागि, विभिन्न उद्योगहरूमा तपाईंको ल्यापटपको मोटा मेसिनरीहरूले यसको ताप घटाउन आवश्यक छ।त्यसैले सोच्नुहोस् आजको प्रविधिको संसारमा यो कत्तिको व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।तातो सिङ्कहरूले तापलाई नियन्त्रित माध्यम, जस्तै हावा वा तरल पदार्थमा स्थानान्तरण गरेर नष्ट गर्छ, त्यसपछि उपकरण र स्थानान्तरण माध्यमबाट निष्कासित गरिन्छ।

यो लेख छोटकरीमा मार्फत जानेछगर्मी सिंक, डिजाइन चरणहरू, र निर्माण दृष्टिकोण को काम।

गर्मी सिंक को काम

ताप स्थानान्तरणको फुरियर नियम, जसले ताप सधैं उच्च तापक्रमबाट कम-तापमान माध्यममा प्रवाह गर्छ भनी बताउँछ, ताप सिङ्कले कसरी काम गर्छ भन्ने आधार प्रदान गर्दछ।जबकि यन्त्रहरूले ताप उत्पादन गर्दछ, जुन वरपरको हावा वा तरल पदार्थ भन्दा तातो हुन्छ, तिनीहरूले त्यो तापलाई प्रवाह, संवहन, वा कहिलेकाहीं विकिरणद्वारा कूलर सम्पर्कमा स्थानान्तरण गर्छन्।

तातो सिङ्कले काम गरिरहेको स्पष्ट तस्विरको लागि तलको फ्लो-चार्ट हेरौं;

तातो सिंकको कामको लागि फ्लो चार्ट

·   निष्क्रिय गर्मी सिंक

निष्क्रिय तातो सिङ्कहरूले स्वाभाविक रूपमा अवशोषित तापलाई बल संवहन बिना परिवेशको हावामा स्थानान्तरण गर्दछ, जस्तै पंखा वा तिनीहरूको वरिपरि पानी परिसंचरण।यी सामान्यतया आकारमा ठूला हुन्छन् र बाहिरी वातावरणमा पर्दा फिन एरे समावेश गर्दछ।

·   सक्रिय गर्मी सिंक

सक्रिय तातो सिंकमा अतिरिक्त फ्यान वा ब्लोअर र तरल पदार्थ प्राकृतिक दृष्टिकोण बाहेक तातो हटाउनको लागि सेट अप हुन्छ।यो अतिरिक्त सेटअपले जबरजस्ती संवहन प्रक्रिया द्वारा गर्मी अपव्यय प्रक्रिया बढाउँछ।उदाहरणका लागि, जब पंखा चल्छ, यसले हावाको वेग बढाउँछ र छिट्टै तातो सिङ्कबाट वरपरको परिवेशमा तातो स्थानान्तरण गर्छ।

थर्मल प्रतिरोध को गणना

तातो सिङ्कको डिजाइन गर्दा, कुल थर्मल प्रतिरोधको गणना (आर_hs) सम्भावित कार्यसम्पादन र दक्षता बुझ्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, त्यसैले यसलाई कसरी गणना गर्न सकिन्छ हेरौं;

R_hs= (टी_j-T_a/P) - (आर_th-jc) – आर_I

P = कुल फैलिएको ताप

T_I= 0C मा यन्त्रको अधिकतम जंक्शन तापमान।

R_th-jc= केस थर्मल प्रतिरोध जंक्शन

T_a= परिवेश वायु तापमान मा⁰C.

R_I= इन्टरफेस सामग्री को प्रतिरोध

R_म= (t/L x W x K_I)

t = इन्टरफेस सामग्रीको मोटाई

K_I=इन्टरफेस सामग्रीको थर्मल चालकता

L = तातो स्रोतको लम्बाइ

W = तातो स्रोतको चौडाइ

गर्मी सिंक को डिजाइन

डिजाइनमा धेरै चरणहरू छन्।तिनीहरूमध्ये प्रत्येकलाई संक्षिप्तमा हेरौं।

1.          सामग्री को चयन

थर्मल चालकता तातो सिंक सामग्रीको आवश्यक विशेषताहरू मध्ये एक हो किनभने यसले तातो यन्त्र घटकबाट सिङ्क र वातावरणमा गर्मीको द्रुत प्रसारणको लागि अनुमति दिन्छ।

तामा सिङ्क बनाउन प्रयोग गरिने दुई प्राथमिक सामग्रीहरू तामा र एल्युमिनियम मिश्र हुन्।यो किनभने तिनीहरूसँग उत्कृष्ट मेकानिकल गुणहरू छन् जस्तै शक्ति, जंग प्रतिरोध, स्थायित्व, र उच्च ताप चालकता।यद्यपि, यो धेरै महँगो भए पनि, हीरा (2,000 W/m/k) उच्च प्रदर्शन र सटीक इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा तातो सिङ्कहरूको लागि आदर्श सामग्री हुन सक्छ।

इलेक्ट्रोनिक्स पार्ट्सको अतिरिक्त, लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूले तातो अपव्यय उत्पादन गर्न आवश्यक छ।यस्तो अवस्थामा तामा वा आल्मुनियम तातो सिङ्कको लागि इष्टतम सामग्री नहुन सक्छ।

तातो व्यवस्थापनको लागि मोटर वाहन उद्योगको समाधान अधिक शानदार चालकता कार्बन फाइबर सामग्री हो।

2.          पखेटा व्यवस्था र हावा प्रवाह

तातो सिङ्कको प्रदर्शनलाई असर गर्ने अर्को कारक कूलेन्ट माध्यम हो, जसले तातो खपतको दरलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्छ।तसर्थ, तातो सिङ्क निर्माण गर्दा, आकार, आकार, र फिन व्यवस्था विचार गर्न महत्त्वपूर्ण पक्षहरू हुन्।निर्दिष्ट प्रतिबन्धहरू मिलाउन र डिजाइन लक्ष्यहरू प्राप्त गर्नको लागि आदर्श प्यारामिटर मानहरू फेला पार्न प्यारामेट्रिक अप्टिमाइजेसन प्रविधि प्रयोग गर्नु उत्तम विकल्प हो।

• हावाको प्रवाह सुधार गर्न र थर्मल प्रतिरोध कम गर्न पंख बीचको ठाउँ सुधार गर्नुहोस्।

• किनभने ठूलो सतह क्षेत्रले प्रवाह र संवहन तातो स्थानान्तरण बढाउँछ, तातो अपव्ययमा सहायता गर्दै, मोटाई र उचाइ बढाउन विचार गर्नुहोस्।

• एउटा सानो थर्मल बाउन्ड्री तह बनाउनुहोस्, र हावाको प्रवाहको दिशालाई फिन दक्षता बढाउनको लागि ताप सिङ्कको साथ एक आदर्श कोणमा डिजाइन गरिएको थियो।

• CAD सँग फिन्स डिजाइन तयार गरिसकेपछि, तपाइँ यसको दक्षता अनुकूलन गर्न गर्मी स्थानान्तरण परिदृश्य सिमुलेट गर्न सक्नुहुन्छ।

3.          गर्मी सिंक को संलग्नक

यन्त्रको तताउने तत्वसँग सिङ्क जडान भएको तरिकाले यसले कत्तिको राम्रोसँग काम गर्छ भन्ने कुरालाई पनि असर गर्छ।स्ट्यान्डअफ स्पेसरहरू, फ्ल्याट स्प्रिङ क्लिपहरू, इपोक्सी, र थर्मल टेप विकल्पहरूबाट तातो प्रसारण दर अधिकतम गर्ने उत्तम जडान विधि छनोट गर्नुहोस्।

4.          थर्मल इन्टरफेस

थर्मल सम्पर्क क्षेत्र र इन्टरफेस दबाबमा कमीको कारण तापीय प्रतिरोध बढाउन ताप सिङ्कको दोष र सतहको नरमपनले भूमिका खेल्छ।यो समस्या हटाउन, थर्मल इन्टरफेस सामाग्री सबै भन्दा राम्रो विकल्प हो।तरल पोलिमर, मोम, आल्मुनियम, ग्रेफाइट, र ताप सिङ्कको सतहमा टेपहरू र यन्त्रहरूको ताप तत्वको प्रयोगले थर्मल प्रतिरोधलाई कम गर्छ।

5.          नक्कली

तातो सिंकको कार्यसम्पादन वस्तुतः हेर्नको लागि डिजाइनको सिमुलेशन महत्त्वपूर्ण छ।कम्प्युटर सिमुलेशनले सुधारको लागि विचार दिन्छ र डिजाइनलाई आवश्यक अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त छ वा छैन भनेर पुष्टि गर्दछ।

गर्मी सिंक लागि निर्माण प्रक्रिया

तापीय सिंकको डिजाइनलाई थर्मल रूपमा अनुकरण गरेपछि, अब यो उत्पादनको लागि बदलिएको छ।बिस्तारै विभिन्न निर्माण प्रक्रिया हेरौं;

1.          सीएनसी मेसिन

सीएनसी मेसिनको साथ बनेको तातो सिङ्क

सीएनसी मेसिनजटिल आकारहरूको लागि गर्मी-सिंक निर्माणको लागि उत्तम दृष्टिकोण हो।यस दृष्टिकोणले डिजाइनरहरूलाई धेरै लचिलोपन दिन्छ।सिङ्क बनाउनका लागि धातुको सम्पूर्ण ब्लक प्रयोग गरिन्छ जहाँ आवश्यक पखेटाहरू सीएनसी मेसिनले काटिन्छ र ब्लकको आधारबाट झुकाइन्छ।यद्यपि, यो एक समय-उपभोग र उच्च लागत विधि हो।

2.          निकासी

गर्मी सिंक उत्पादन को लागी सबै भन्दा साधारण प्रक्रियाहरु मध्ये एक होबाहिर निकाल्ने, जसमा प्लेट फिन्सहरू सिर्जना गर्न उच्च-शक्तिको स्टिल डाइमा डक्टाइल सामग्रीको तातो बिलेटहरू थिच्नु समावेश छ।तिनीहरू एल्युमिनियम तातो सिङ्कहरू समावेश गर्ने अधिकांश चिसो अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ।निस्सन्देह, एल्युमिनियम गर्मी सिंक उत्पादनको लागि सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने सामग्री हो।

एक्स्ट्रुजनको साथ बनेको तातो सिंक 

यो एक सस्तो र सीधा प्रक्रिया हो।ताप सिङ्कहरू विभिन्न सञ्चालन वातावरणहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।यद्यपि, अधिकतम एक्सट्रुजन चौडाइ प्रतिबन्धको कारण, यो फराकिलो पखेटा भएका तातो सिङ्कहरूसँग प्रयोग गर्न सकिँदैन।

3.          कास्टिङ

कास्टिङको साथ बनेको तातो सिङ्क

माकास्टिङगर्मी सिंक को,एल्युमिनियम, तामा, वा जस्ता सामान्य सामग्री हो।यस प्रक्रियामा, चयन गरिएका सामग्रीहरूको इन्गटहरू पहिले पग्लिन्छन् र केही दबाबको साथ ताप-सिङ्कको डाइमा इन्जेक्सन गरिन्छ।इन्जेक्सन गरिएको तरल पदार्थ डाइमा ठोस भएपछि, यो रिलिज हुन्छ, र सतहको कुनै पनि त्रुटि हटाउन थप न्यूनतम मेसिनिङ गरिन्छ।यो एक उच्च डिग्री सटीकता संग जटिल आकार प्राप्त गर्न सबै भन्दा राम्रो छ।

4.          चिसो फोर्जिंग

चिसो फोर्जिंग संग बनाइएको तातो सिंक

यो एल्युमिनियम र यसको मिश्र धातुहरूको लागि उपयुक्त ताप सिङ्कको लागि अर्को उच्च-परिशुद्धता निर्माण दृष्टिकोण हो।यद्यपि, यो तामा र कांस्यको लागि पनि लागू हुन्छ।कोल्ड फोर्जिङले चरम दबाबको प्रयोग गर्छ र तातो सिङ्कको लागि गोलो र अण्डाकार पिनहरू बनाउन कोठाको तापक्रममा धातुको आकारलाई विकृत गर्छ।थप रूपमा, यो उच्च घनत्वको साथ पखेटाहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ, जसले उच्च-गति वायुप्रवाह अवस्थाहरूमा तातो स्थानान्तरण बढाउनेछ।

5.          थ्रीडी प्रिन्टिङ

थ्रीडी प्रिन्टेड हीट सिंक

तातो सिङ्कहरू उत्पादन गर्ने विधिको रूपमा थ्रीडी प्रिन्टिङको विकास प्राविधिक प्रगतिको परिणाम हो।पाउडर बेड फ्युजन र निर्देशित उर्जा डिपोजिसन टेक्नोलोजीहरू गर्मी सिङ्कहरू प्रिन्ट गर्ने दुई सबैभन्दा लोकप्रिय विधिहरू हुन्।

6.          मुद्रांकन

चिसो मुद्रांकनको साथ बनेको तातो सिंक 

दमुद्रांकनपखेटा भित्र तातो पाइपहरू निर्माण गर्न आवश्यक हुँदा विधि प्रयोग गरिन्छ।त्यसपछि, धातु स्ट्रिप्स थिचेर, पंख उत्पादन गरिन्छ।केसहरूमा जब उच्च-गति मुद्रांकन प्रविधि प्रयोग गरिन्छ, यो विशेष गरी ठूलो उत्पादनको लागि प्रभावकारी हुन्छ।तैपनि, मूल्य उच्च छ।

निष्कर्ष

मेकानिकल, इलेक्ट्रिकल र इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा तातो सिङ्कहरू आवश्यक छन्।यस लेखमा, मैले इलेक्ट्रोनिक्स उपकरणहरूमा केन्द्रित विस्तृत डिजाइन प्रक्रिया र निर्माणको अवलोकन गरेको छु।तातो सिङ्कको डिजाइनले गर्मीको खपत दरलाई धेरै प्रभाव पार्छ, त्यसैले प्रदर्शनलाई अनुकूलन गर्नको लागि प्रत्येक डिजाइन चरणहरू पछ्याउन महत्त्वपूर्ण छ।यसबाहेक, डिजाइन पछि थर्मल सिमुलेशनले व्यावहारिक कार्य परिदृश्य बुझ्न र डिजाइन सुधार गर्न मद्दत गर्दछ।

यहाँ ProleanHub मा, हामीसँग एक दशक भन्दा बढी अनुभव र उन्नत उत्पादन एकाइहरू भएका डिजाइनरहरू छन्।हामी शीर्ष-निशान ताप सिंक डिजाइन र निर्माण सेवाहरू प्रदान गर्दछौं।थप रूपमा, हाम्रा मेकानिकल इन्जिनियरहरूले कार्यक्षमता र कार्यसम्पादन सुधार गर्न डिजाइनको अनुकरण गर्छन्।अन्तमा, हाम्रो गुणस्तर नियन्त्रण विभागले प्रत्येक उत्पादन चरणको निगरानी गर्दछ, त्यसैले तपाईले हाम्रो सेवाको गुणस्तरसँग सम्झौता गर्नुपर्दैन, यदि तपाईलाई गर्मी सिंक उत्पादन चाहिन्छ भने, केवलहामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस।

FAQ को

म कसरी गर्मी सिंक को दक्षता सुधार गर्न सक्छु?

ताप प्रतिरोध घटाउने, फिनको आकार, आकार र व्यवस्थालाई अनुकूलन गर्ने, र फिन इन्टरफेस सुधार गर्ने सहित धेरै तरिकामा दक्षता बढाउन सकिन्छ।

गर्मी सिंक लागि सबै भन्दा राम्रो सामग्री के हो?

तामा सिंकका लागि उत्तम सामग्री तामा र एल्युमिनियम मिश्रहरू हुन्।फेरि, यद्यपि, ताप स्थानान्तरण दर गर्मी सिंकको डिजाइनमा निर्भर गर्दछ।

गर्मी सिंकले कसरी काम गर्छ?

तामा सिङ्कहरू तामा र आल्मुनियम जस्ता उच्च तापीय चालकता सामग्रीबाट बनाइन्छ।यो तातो कम्पोनेन्टहरूसँग जोडिन्छ र गर्मी अवशोषित गर्दछ।त्यसपछि अवशोषित ताप प्रवाह, संवहन, वा विकिरण मार्फत वरपरको परिवेशमा फैलिन्छ।

गर्मी सिंकको लागि डिजाइन चरणहरू के हुन्?

यहाँ चरणहरू छन्;

1. सामग्री को चयन
2. आकार, आकार, र पखेटा को व्यवस्था को फिक्सिंग
3. एट्याचमेन्ट फिक्सिङ (तातो सिङ्क र उपकरण कम्पोनेन्ट)
4. पंखको थर्मल इन्टरफेसिङ
5. CAD डिजाइन को थर्मल सिमुलेशन

गर्मी सिंक को लागी साझा निर्माण दृष्टिकोण के हो?

सीएनसी मेसिनिङ, कास्टिङ, फोर्जिङ, स्ट्याम्पिङ र थ्रीडी प्रिन्टिङ सामान्य तरिकाहरू हुन्।