Issiqlik moslamasini loyihalash va ishlab chiqarish bo'yicha qisqacha sharh

Oxirgi yangilanish: 09/01;O'qish vaqti: 6 daqiqa

Kuler

Issiqlik moslamasi - bu mexanik, elektr va elektron tizimlardan issiqlikni olib tashlaydigan termodinamik qurilma.Turli qurilmalar va mashinalarda ushbu qurilma yoki mashinaning ishlashini ta'minlash uchun harorat oralig'ini ma'lum bir chegarada saqlash juda muhimdir.Bu erda issiqlik qabul qiluvchilarning roli o'ynaydi.Misol uchun, tizza kompyuteringizning turli sohalardagi og'ir mashinalari uning issiqligini tarqatishi kerak.Xo'sh, bugungi texnologiya olamida u qanchalik keng qo'llanilishini o'ylab ko'ring.Issiqlik moslamalari issiqlikni havo yoki suyuqlik kabi tartibga solinadigan muhitga o'tkazish orqali tarqatadi, so'ngra qurilmadan va uzatuvchi vositadan chiqariladi.

Ushbu maqola qisqacha ko'rib chiqiladiissiqlik qabul qiluvchining ishlashi, dizayn bosqichlari va ishlab chiqarish yondashuvlari.

Issiqlik moslamasining ishlashi

Issiqlik har doim yuqori haroratdan past haroratli muhitga o'tishini ta'kidlaydigan Furye issiqlik uzatish qonuni issiqlik qabul qiluvchining qanday ishlashi uchun asos bo'lib xizmat qiladi.Qurilmalar atrofdagi havo yoki suyuqlikdan issiqroq bo'lgan issiqlikni ishlab chiqarishda, ular issiqlikni o'tkazuvchanlik, konveksiya yoki vaqti-vaqti bilan radiatsiya orqali sovuqroq kontaktga o'tkazadilar.

Issiqlik moslamasining ishlashini aniq ko'rish uchun quyidagi sxemani ko'rib chiqaylik;

Issiqlik moslamasining ishlashi uchun oqim sxemasi

·   Passiv issiqlik moslamalari

Passiv issiqlik moslamalari tabiiy ravishda so'rilgan issiqlikni atrof-muhit havosiga, masalan, fan yoki ularning atrofidagi suv aylanishi kabi kuch konvektsiyasisiz o'tkazadi.Ular odatda katta shaklga ega va tashqi muhitga ta'sir qiladigan fin qatorni o'z ichiga oladi.

·   Faol issiqlik moslamasi

Faol issiqlik qabul qiluvchi qo'shimcha fan yoki shamollatgich va tabiiy yondashuvdan tashqari issiqlikni olib tashlash uchun o'rnatilgan suyuqlikdan iborat.Ushbu qo'shimcha o'rnatish majburiy konveksiya jarayoni bilan issiqlik tarqalish jarayonini oshiradi.Misol uchun, fan ishlaganda, u havo tezligini oshiradi va issiqlikni issiqlik qabul qilgichdan atrof-muhitga tezda o'tkazadi.

Issiqlik qarshiligini hisoblash

Issiqlik moslamasini loyihalashda umumiy issiqlik qarshiligini hisoblash (R_hs) potentsial ishlash va samaradorlikni tushunishda muhim rol o'ynaydi, shuning uchun uni qanday hisoblash mumkinligini ko'rib chiqamiz;

R_hs= (T_j-T_a/ P) - (R_th-jc) - R_I

P = umumiy tarqaladigan issiqlik

T_I= Qurilmaning 0C da maksimal ulanish harorati.

R_th-jc= Korpusning termal qarshiligiga ulanish

T_a= Atrofdagi havo harorati⁰C.

R_I= Interfeys materialining qarshiligi

R_I= (t/L x G x K_I)

t = interfeys materialining qalinligi

K_I=Interfeys materialining issiqlik o'tkazuvchanligi

L = Issiqlik manbasining uzunligi

W = Issiqlik manbasining kengligi

Issiqlik moslamasining dizayni

Dizaynda bir necha bosqichlar mavjud.Keling, ularning har birini qisqacha ko'rib chiqaylik.

1.          Materialni tanlash

Issiqlik o'tkazuvchanligi issiqlik qabul qiluvchi materialning muhim xususiyatlaridan biridir, chunki u isitiladigan qurilma komponentidan lavabo va atrof-muhitga issiqlikni tez o'tkazish imkonini beradi.

Issiqlik moslamalarini ishlab chiqarish uchun ikkita asosiy material mis va alyuminiy qotishmalari hisoblanadi.Buning sababi shundaki, ular mustahkamlik, korroziyaga chidamlilik, chidamlilik va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi kabi mukammal mexanik xususiyatlarga ega.Biroq, bu juda qimmat bo'lsa-da, olmos (2000 Vt / m / k) yuqori samarali va aniq elektron qurilmalarda issiqlik qabul qiluvchilar uchun ideal material bo'lishi mumkin.

Elektron qismlarga qo'shimcha ravishda, lityum-ion batareyalar issiqlik tarqalishini ishlab chiqaradi.Bunday vaziyatda mis yoki alyuminiy issiqlik qabul qiluvchi uchun optimal materiallar bo'lmasligi mumkin.

Avtomobil sanoatining issiqlikni boshqarish bo'yicha yechimi ajoyib o'tkazuvchanlik uglerod tolali materialdir.

2.          Kanatlarning joylashishi va havo oqimi

Issiqlik moslamasining ishlashiga ta'sir qiluvchi yana bir omil - bu issiqlik tarqalish tezligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan sovutish suyuqligi.Shuning uchun, issiqlik qabul qilgichni qurishda, shakli, o'lchami va fin joylashuvi e'tiborga olinishi kerak bo'lgan muhim jihatlardir.Parametrik optimallashtirish texnikasidan foydalanish belgilangan cheklovlarga mos keladigan ideal parametr qiymatlarini topish va dizayn maqsadlariga erishishning eng yaxshi variantidir.

• Havo oqimini yaxshilash va termal qarshilikni kamaytirish uchun qanotlar orasidagi bo'shliqni yaxshilang.

• Kattaroq sirt maydoni o'tkazuvchanlik va konveksiya issiqlik o'tkazuvchanligini oshiradi, issiqlik tarqalishiga yordam beradi, qalinligi va balandligini oshirishni ko'rib chiqing.

• Kichikroq termal chegara qatlamini yarating va havo oqimi yo'nalishi fin samaradorligini oshirish uchun issiqlik qabul qiluvchi bilan ideal burchak ostida ishlab chiqilgan.

• Qavatlar dizaynini SAPR bilan tayyorlaganingizdan so'ng, uning samaradorligini optimallashtirish uchun issiqlik uzatish stsenariysini simulyatsiya qilishingiz mumkin.

3.          Issiqlik moslamasining biriktirilishi

Lavaboning qurilmaning isitish elementiga ulanishi ham uning qanchalik yaxshi ishlashiga ta'sir qiladi.To'xtash moslamalari, tekis bahor kliplari, epoksi va termal lenta variantlaridan issiqlik uzatish tezligini maksimal darajada oshiradigan eng yaxshi ulanish usulini tanlang.

4.          Termal interfeys

Issiqlik moslamasining nuqsonlari va sirt pürüzlülüğü termal aloqa maydoni va interfeys bosimining pasayishi tufayli issiqlik qarshiligini oshirishda rol o'ynaydi.Ushbu muammoni bartaraf etish uchun termal interfeys materiallari eng yaxshi tanlovdir.Issiqlik moslamasi va isitish elementi yuzasida suyuq polimerlar, mum, alyuminiy, grafit va lentalardan foydalanish issiqlik qarshiligini pasaytiradi.

5.          Simulyatsiya

Dizaynni simulyatsiya qilish issiqlik batareyasining ishlashini virtual ko'rish uchun muhimdir.Kompyuter simulyatsiyasi takomillashtirish g'oyasini beradi va dizaynni kerakli ilovalarga mos keladimi yoki yo'qligini tasdiqlaydi.

Issiqlik moslamasi uchun ishlab chiqarish jarayoni

Issiqlik moslamalari dizaynini termal simulyatsiya qilgandan so'ng, endi u ishlab chiqarishga topshirildi.Keling, turli ishlab chiqarish jarayonini batafsil ko'rib chiqaylik;

1.          CNC ishlov berish

CNC ishlov berish bilan tayyorlangan issiqlik moslamasi

CNC ishlov berishmurakkab shakllar uchun issiqlik qabul qiluvchi ishlab chiqarish uchun eng yaxshi yondashuv hisoblanadi.Ushbu yondashuv dizaynerlarga juda ko'p moslashuvchanlikni beradi.Lavabo yaratish uchun butun metall blok ishlatiladi, bu erda kerakli qanotlar CNC dastgohlari bilan kesiladi va blokning tagidan egiladi.Biroq, bu ko'p vaqt talab qiladigan va yuqori narxga ega bo'lgan usul.

2.          Ekstruziya

Issiqlik moslamalarini ishlab chiqarishning eng keng tarqalgan jarayonlaridan biriekstruziya, bu plastinka qanotlarini yaratish uchun egiluvchan materialning issiq ignalarini yuqori mustahkam po'lat qolipga bosishni o'z ichiga oladi.Ular alyuminiy issiqlik moslamalarini o'z ichiga olgan ko'pgina sovutish ilovalari uchun ishlatiladi.Albatta, alyuminiy issiqlik qabul qiluvchi ishlab chiqarish uchun eng ko'p ishlatiladigan materialdir.

Ekstruziya bilan tayyorlangan issiqlik moslamasi 

Bu oddiy va arzon protsedura.Issiqlik moslamalari turli xil ish muhitlarida ishlatilishi mumkin.Biroq, maksimal ekstruziya kengligi cheklovi tufayli, uni keng qanotlari bo'lgan issiqlik moslamalari bilan ishlatib bo'lmaydi.

3.          Kasting

Quyma bilan tayyorlangan issiqlik moslamasi

Inquyishissiqlik qabul qiluvchi,alyuminiy, mis yoki rux keng tarqalgan materiallardir.Ushbu jarayonda tanlangan materiallarning ingotlari birinchi navbatda eritiladi va ma'lum bir bosim bilan issiqlik qabul qiluvchining qolipiga AOK qilinadi.AOK qilingan suyuq material qolipda qotib qolgandan so'ng, u chiqariladi va sirt kamchiliklarini bartaraf etish uchun keyingi minimal ishlov berish amalga oshiriladi.Yuqori darajadagi aniqlik bilan murakkab shakllarni olish yaxshidir.

4.          Sovuq zarb

Sovuq zarb bilan yasalgan issiqlik qabul qiluvchi

Bu alyuminiy va uning qotishmalari uchun mos keladigan issiqlik qabul qiluvchilar uchun yana bir yuqori aniqlikdagi ishlab chiqarish usuli.Garchi u mis va bronza uchun ham amal qiladi.Sovuq zarb qilish haddan tashqari bosimdan foydalanadi va issiqlik qabul qiluvchi uchun dumaloq va elliptik pinlarni yaratish uchun xona haroratida metall shaklini deformatsiya qiladi.Bundan tashqari, u yuqori zichlikdagi qanotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, bu esa yuqori tezlikda havo oqimi sharoitida issiqlik uzatishni kuchaytiradi.

5.          3D bosib chiqarish

3D bosilgan issiqlik qabul qiluvchi

Issiqlik moslamalarini ishlab chiqarish usuli sifatida 3D bosib chiqarishning rivojlanishi texnologik taraqqiyot natijasida yuzaga keldi.Kukunli qatlam termoyadroviy va yo'naltirilgan energiya to'plash texnologiyalari issiqlik qabul qiluvchilarni bosib chiqarishda eng mashhur ikkita usuldir.

6.          Shtamplash

Sovuq shtamplash bilan tayyorlangan issiqlik moslamasi 

Theshtamplashusul qanotlar ichida issiqlik quvurlarini qurish zarur bo'lgan joylarda qo'llaniladi.Keyinchalik, metall chiziqlarni bosib, qanotlar ishlab chiqariladi.Yuqori tezlikda shtamplash texnologiyasi qo'llanilganda, u ommaviy ishlab chiqarish uchun ayniqsa samaralidir.Shunga qaramay, narx yuqori.

Xulosa

Issiqlik moslamalari mexanik, elektr va elektron qurilmalarda muhim ahamiyatga ega.Ushbu maqolada men elektronika qurilmalariga qaratilgan batafsil dizayn jarayoni va ishlab chiqarishni ko'rib chiqdim.Issiqlik moslamalarining dizayni issiqlik tarqalish tezligiga katta ta'sir qiladi, shuning uchun har bir dizayn bosqichi ishlashni optimallashtirish uchun juda muhimdir.Bundan tashqari, dizayndan keyin issiqlik simulyatsiyasi amaliy ish stsenariysini tushunishga va dizaynni yaxshilashga yordam beradi.

Bu erda ProleanHub-da bizda o'n yildan ortiq tajribaga ega dizaynerlar va ilg'or ishlab chiqarish birliklari mavjud.Biz yuqori darajadagi issiqlik batareyasini loyihalash va ishlab chiqarish xizmatlarini taqdim etamiz.Bundan tashqari, bizning mexanik muhandislarimiz funksionallik va ishlashni yaxshilash uchun dizaynni simulyatsiya qiladilar.Va nihoyat, bizning sifat nazorati bo'limi har bir ishlab chiqarish bosqichini kuzatib boradi, shuning uchun siz bizning xizmat ko'rsatish sifatimizdan voz kechishingiz shart emas, agar sizga issiqlik moslamasini ishlab chiqarish kerak bo'lsa, shunchakiBiz bilan bog'lanish.

Tez-tez so'raladigan savollar

Issiqlik moslamalarining samaradorligini qanday oshirish mumkin?

Samaradorlikni bir necha usullar bilan oshirish mumkin, jumladan, issiqlik qarshiligini pasaytirish, fin o'lchamini, shakli va tartibini optimallashtirish va fin interfeysini yaxshilash.

Issiqlik moslamalari uchun eng yaxshi material nima?

Issiqlik moslamalari uchun eng yaxshi materiallar mis va alyuminiy qotishmalari hisoblanadi.Shunga qaramay, issiqlik uzatish tezligi issiqlik qabul qiluvchining dizayniga bog'liq.

Issiqlik moslamasi qanday ishlaydi?

Issiqlik moslamalari mis va alyuminiy kabi yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi bo'lgan materiallardan yasalgan.U isitiladigan qismlarga biriktiriladi va issiqlikni yutadi.Keyin so'rilgan issiqlik o'tkazuvchanlik, konveksiya yoki radiatsiya orqali atrof-muhitga tarqaladi.

Issiqlik moslamalarini loyihalash bosqichlari qanday?

Mana qadamlar;

1. Materialni tanlash
2. qanotlarning shakli, o'lchami va joylashishini mahkamlash
3. Qo'shimchani mahkamlash (issiqlik qabul qiluvchi va qurilma komponenti)
4. Qanotlarning termal interfeysi
5. SAPR dizaynining termal simulyatsiyasi

Issiqlik moslamasini ishlab chiqarishda qanday umumiy yondashuvlar mavjud?

CNC ishlov berish, quyma, zarb qilish, shtamplash va 3D bosib chiqarish keng tarqalgan yondashuvlardir.