Ολοκληρωμένος οδηγός επτά κοινών τεχνικών επεξεργασίας για τα πτερύγια ψύξης

Τα πτερύγια ψύξης είναι τα βασικά συστατικά που ενισχύουν την αποτελεσματική περιοχή διάχυσης θερμότητας ενός ψυγείου.όγκος παραγωγήςΠαρακάτω παρατίθενται ορισμένες κοινές μεθόδους επεξεργασίας για τα πτερύγια ψύξης που χρησιμοποιούνται σήμερα:

1.Στριβή ΣχηματισμόςΑρχή:Χρησιμοποιεί την πίεση από ένα πίνακα και ένα τρυπάνι για να παραμορφώσει πλαστικά ένα μεταλλικό φύλλο μέσα στο πίνακα, λαμβάνοντας έτσι το επιθυμητό σχήμα πτερυγίου, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μεγάλων όγκων οι συνήθεις μηχανές τυποποίησης πτερυγίων ή ειδικά τυποποιημένα τρυπαντήρια..
ΠλεονεκτήματαΕξαιρετικά υψηλή αποδοτικότητα παραγωγής, κατάλληλη για μεγάλης κλίμακας παραγωγή, σχετικά χαμηλό κόστος, εξαιρετική συνέπεια.
Μειονεκτήματα:Απαιτεί εξατομικευμένα πλέγματα, με αποτέλεσμα υψηλή αρχική επένδυση. Το ύψος και η πυκνότητα των πτερυγίων είναι περιορισμένα. Συνήθως παράγει ξεχωριστά πτερύγια που απαιτούν μεταγενέστερη σύνδεση σε μια πλάκα βάσης.Σχήμα 1 Σχηματισμός πινέλας

2.Σχηματισμός κυλίνδρωνΑρχή:Μια μακρά, λεπτή μεταλλική λωρίδα (συνήθως αλουμινίου) περνά μέσα από ένα ακριβές σύνολο κυλίνδρων για να υποβληθεί σε συνεχή κάμψη και αναδίπτωση, σχηματίζοντας μια συνεχή λωρίδα ζιγκζαγκ ή κυματοειδούς πτερύγιας,όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
ΠλεονεκτήματαΜπορεί να παράγει πολύ ψηλά πτερύγια με ελάχιστη απόσταση μεταξύ των πτερύγων, επιτυγχάνοντας μια μεγάλη περιοχή διάσπασης θερμότητας ανά μονάδα όγκου· υψηλό ποσοστό αξιοποίησης υλικού.
Μειονεκτήματα:Σχετικά χαμηλή δομική αντοχή των πτερυγίων, επιρρεπής σε παραμόρφωση· απαιτεί επίσης προσκόλληση σε πλάκα βάσης.
Κύρια εφαρμογές:Ραδιενεργοποιητές αυτοκινήτων (ψυκτικοί), διαψύκτες, μεγάλοι βιομηχανικοί εναλλάκτες θερμότητας.Σχήμα 2 Διαδικασία σχηματισμού κυλίνδρων φιν

3- Σκάινγκ Φόρμινγκ.Αρχή:Χρησιμοποιεί ένα σχήμα εργαλείου skiving για να “σκάψει” μια περιστρεφόμενη πλάκα βάσης, να παραμορφώσει πλαστικά και να σηκώσει ένα τμήμα του μεταλλικού υλικού για να σχηματίσει ενσωματωμένα πτερύγια με την πλάκα βάσης, όπως φαίνεται στα σχήματα 3 και 4.
ΠλεονεκτήματαΤα πτερύγια και η πλάκα βάσης είναι ολοκληρωμένη δομή χωρίς θερμική αντίσταση επαφής, ικανή να παράγει συνεχείς πτερύγια υψηλής πυκνότητας, ευέλικτη σχεδίαση.
Μειονεκτήματα:Απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό, που οδηγεί σε υψηλή αρχική επένδυση· απαιτεί υψηλή ευελιξία υλικού (κατάλληλο για χαλκό και αλουμίνιο).
Κύρια εφαρμογές:Υψηλής αξιοπιστίας, εφαρμογές υψηλής πυκνότητας ισχύος, όπως στρατιωτικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός, αεροδιαστημική βιομηχανία και ορισμένοι υψηλού επιπέδου συσσωρευτές θερμότητας.

Σχήματα 3 Σκίβιντ Αλουμινίου

Σχήματα 4 Σκιβωμένα φτερά χαλκού

4.Το σχηματισμό με εκτόξευσηΑρχή:Τα θερμαινόμενα κομμάτια αλουμινίου ή χαλκού σε πλαστική κατάσταση πιέζονται υπό υψηλή πίεση μέσα από ένα μηχάνημα με ένα συγκεκριμένο σχήμα ανοίγματος, σχηματίζοντας ένα προφίλ απορροφητή θερμότητας με ενσωματωμένα πτερύγια σε ένα μόνο βήμα.
ΠλεονεκτήματαΕξαιρετική θερμική αγωγιμότητα (χωρίς θερμική αντοχή επαφής), υψηλή δομική αντοχή, ικανή να παράγει πολύπλοκα στερεά σχήματα πτερύγων, οικονομικά αποδοτική.
Μειονεκτήματα:Περιορισμένη από τη διαδικασία εκτόξευσης, η αναλογία όψεως πτερύγων (ύψος προς διαφορά) δεν μπορεί να είναι πολύ υψηλή, διαφορετικά γίνεται προκλητική για το πετσί και τη διαδικασία. Συνήθως παράγει ευθεία πτερύγια.
Κύρια εφαρμογές:Η πιο κοινή μέθοδος για την κατασκευή απορροφητήρων θερμότητας, που χρησιμοποιείται ευρέως σε ψύκτες CPU υπολογιστών, διαρροή θερμότητας LED φωτισμού, ψύξη συσκευών ισχύος κλπ.

5.Πρόοδος κατασκευήςΑρχή:Το λιωμένο μέταλλο (συνήθως κράμα αλουμινίου) χύνεται σε μια κοιλότητα μούχλας που περιέχει τα σχήματα των πτερυγίων.
ΠλεονεκτήματαΕξαιρετικά υψηλή ελευθερία σχεδιασμού, ικανή να παράγει πολύ περίπλοκες δομές πτερυγίων και βάσεων με καμπυλωτά ή ακανόνιστα σχήματα. Επιτρέπει ολοκληρωμένο σχεδιασμό.
Μειονεκτήματα:Υψηλά κόστη καλούπιων, η αποδοτικότητα παραγωγής είναι χαμηλότερη από την εξάντληση, ενδέχεται να υπάρχουν εσωτερικά ελαττώματα όπως πόροι στα χυτήματα, που επηρεάζουν τη θερμική αγωγιμότητα.
Κύρια εφαρμογές:Σενάρια με ειδικές απαιτήσεις για το σχήμα και τη δομή της διάσπασης της θερμότητας, όπως ορισμένοι ψυκτικοί συσκευές υψηλής τεχνολογίας για κάρτες γραφικών, μπλοκ κυλίνδρων κινητήρα και σύνθετες ενότητες διαχείρισης θερμότητας.

6.Επεξεργασία CNCΑρχή:Χρησιμοποιεί ένα μηχάνημα αλεξιπτωτικής μηχανής CNC για να "τελεί" απευθείας πτερύγια από ένα στερεό μεταλλικό μπλοκ με την αφαίρεση υλικού μέσω της αλεξιπτωτικής μηχανής.
ΠλεονεκτήματαΥψηλότερη ακρίβεια, ικανή να επεξεργάζεται πτερύγια οποιουδήποτε σχήματος και λεπτότητας· δεν απαιτούνται καλούπια, κατάλληλη για πρωτότυπη κατασκευή και παραγωγή μικρών παρτίδων· εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα (μονολιθικό υλικό).
Μειονεκτήματα:Σημαντική απώλεια υλικών, υψηλό κόστος, σχετικά μεγάλο χρόνο επεξεργασίας.
Κύρια εφαρμογές:Αεροδιαστημική, στρατιωτική, επιστημονική έρευνα υψηλού επιπέδου όπου η απόδοση είναι κρίσιμη και το κόστος δεν είναι η κύρια ανησυχία.

7.3D εκτύπωση / πρόσθετη κατασκευήΑρχή:Χρησιμοποιεί τεχνολογία 3D εκτύπωσης μετάλλων (π.χ. επιλεκτική τήξη με λέιζερ, SLM) για τη σταδιακή στρώση μεταλλικής σκόνης,άμεση κατασκευή ολοκληρωμένων απορροφητών θερμότητας με σύνθετα εσωτερικά κανάλια ροής και εξωτερικά πτερύγια.
ΠλεονεκτήματαΜέγιστη ελευθερία σχεδιασμού, ικανή να παράγει τοπολογικά βελτιστοποιημένες δομές και συμβατά κανάλια ψύξης που δεν μπορούν να επιτευχθούν με παραδοσιακές μεθόδους,που οδηγεί τις επιδόσεις διάσπασης της θερμότητας στο άκρο.
Μειονεκτήματα:Εξαιρετικά υψηλό κόστος· περιορισμένο μέγεθος εκτύπωσης· η τραχύτητα της επιφάνειας μπορεί να είναι σχετικά μεγάλη.
Κύρια εφαρμογές:Τομείς τεχνολογίας αιχμής, όπως ψύξη τσιπ τεχνητής νοημοσύνης, αεροδιαστημικά οχήματα, ιατρικός εξοπλισμός κλπ.