Skiving Heat Sink -tekniikka, edut ja sovellus

Viime vuosina teknologian jatkuvan kehityksen ja sovellusmarkkinoiden muutosten myötä hammastuksen työstö- ja muotoilumenetelmä on herättänyt alan ammattilaisten yhä enemmän huomiota. Suuri joukko CNC-hammastuslaitteiden valmistukseen erikoistuneita valmistajia on ilmaantunut, ja loppuasiakkaat, erityisesti vesijäähdytteisten patterien kaltaisten tuotteiden osalta, ovat myös alkaneet käyttää laajasti hammastettuja tuotteita.

 

Miksi skiving on jäähdytyselementti?

1. Hiihtojäähdytyslevyt voivat saavuttaa tiheät hampaat ja kiinteän materiaalin muodostamisen yksinkertaisella prosessilla.
jäähdytyslevyt käyttävät yhtä materiaalia (kuten kuparia tai alumiinia) ja leikkaavat tiheät jäähdytysrivat erityisellä hammastuskoneella käyttämällä erittäin tarkkaa jäähdyttimen hammastusprosessia. Rakenteessa on tiheä hammastus, korkea-evä evät ja ultra-pitkät jäähdytysrivat. jäähdytyslevyt ylittävät perinteisten patterin paksuus-pituussuhteiden rajoitukset ja voivat tuottaa pattereita, joissa on tiheä hammastus. Evät ja pohja ovat "integroituja". Koska jäähdytyslevyn pohja ja rivat ovat kiinteät, ilman muuta lämpövastusta, ja hammastusmateriaalin korkean puhtauden vuoksi hammastettujen jäähdytysrivien tehokkuus on paljon suurempi kuin hitsattujen pattereiden. Lämmönjohtavuus voi myös saavuttaa profiilien vastaavan tason.

 

2. Pienet investoinnit, matala tekninen kynnys ja nopea massatuotannon toteutuminen.
Hammastusprosessi riippuu pääasiassa laitteista, ja laitteet ovat tällä hetkellä erittäin kypsiä. Hammaslinjan lisääminen yleiseen jäähdyttimen käsittelytehtaaseen on yksinkertainen tehtävä. Tämä on johtanut teollisuuden hammastuskäsittelyn tuotantokapasiteetin jyrkkään kasvuun, mikä vastaa jäähdytyslevytuotteiden kysyntään suurissa määrissä ja eri aloilla.

 

 

Hiihtojäähdytyslevy Käsittely

Yllä olevaan kaavioon viitaten jäähdytyslevyn valmistuksen käsittelytyönkulku on seuraava:

1. Materiaalin valinta: Valitaan tyypillisesti jäähdyttimen vaatimusten perusteella, käyttämällä profiileja materiaalitehokkuuden maksimoimiseksi.

 

2. Leikkaus: Räätälöity tuotteen mittojen mukaan, joko luomalla yksi tuote muottia kohden tai useita tuotteita muottia kohden. Tämä voi sisältää jatkuvaa tai yksittäistä toimintaa.

 

3. CNC-työstö: Tämä vaihe sisältää tarpeettomien osien jyrsimisen, tiivisterenkaiden urien jyrsimisen ja muut asiaankuuluvat prosessit.

 

 

4. Hammastus CNC-hampauskoneella: Numeerisen ohjauksen hammastuskoneen käyttäminen materiaaliin hammastuksen luomiseksi.

 

5. Hammaspyörän vierintä (tai litistys): Suoritetaan yleensä hammaspyörän vierintäkoneella.

 

6. Toissijainen CNC-työstö: Tuotepiirustusten vaatimusten mukaisesti tämä vaihe sisältää hampaiden jyrsimisen reunoista, reikien poraamisen keskelle, tyhjien tilojen luomisen, vastakkaisten pintojen luomisen, kierrereikien koneistuksen ja kiinnitysasemien luomisen.

 

7. Pintakäsittely: Tämä vaihe sisältää pintakäsittelyn tuotteen eritelmien mukaisesti.

 

Jäähdytyselementtien ripojen valmistuksen edut hammastusprosessilla

1. Suurempi jäähdytyselementin evien tiheys (ohuemmat hampaat ja pienempi hammasväli):
Sahalaitaisilla jäähdytyselementeillä on suurempi evien tiheys, mikä lisää lämmönvaihtopinta-alaa rajoitetun tilavuuden sisällä. Toisin kuin profiloitujen muottien ja ekstruusioprosessien rajoitukset, hammastus mahdollistaa huomattavasti pienemmän hampaiden paksuuden ja välin. Tarkkuuskoneilla voidaan saavuttaa jopa 0,05 hampaiden paksuus ja väli.

 

2. Korkeammat jäähdytyselementit:
Sahalaitaisten jäähdytyselementtien hampaiden korkeus voi olla jopa 120 mm, mahdollisesti jopa korkeampi teoreettisten prosessiominaisuuksien mukaan, mikä täyttää täysin useimpien jäähdytyslevyjen tuotantovaatimukset eri sovelluksissa.

 

3. Ohuemmat ja tarkemmat hammastetut evät:
Kuten ensimmäisessä kohdassa mainittiin, ohuemmat ja pienemmät välimatkan päässä olevat evät edistävät kevyempää ja tehokkaampaa patteria.

 

 

4. Integroitu pohja ja rivat, ei ylimääräistä lämmönkestävyyttä ja luotettavampi rakenne:
Sahalaitaiset jäähdytyselementin rivat ovat sahalaitaiset suoraan perusmateriaaliin, mikä säilyttää 100 % alkuperäisestä lämmönpoistotehosta ilman löystymisen tai irtoamisen riskiä, ​​mikä parantaa koneen toiminnan luotettavuutta. Sitä vastoin hitsausrivat voivat kärsiä huonoista liitännöistä, mikä lisää lämmönkestävyyttä.

 

5. Hyvä yhteensopivuus hammastettujen jäähdytyslevyjen ripojen kanssa:
skiving jäähdytyslevyt on valettu yhtenä kappaleena, mikä tarjoaa laajat jälkikäsittelymahdollisuudet. Ne voidaan yhdistää prosesseihin, kuten upotettuihin kupariputkiin lämmönpoiston tehostamiseksi. Käytitpä sitten pehmeää tai kovaa juottamista, se voi mukautua vastaavaan lämpötilan nousuun valmistusprosessin aikana.

 

6. Soveltuu massatuotantoon:
Jatkuvan hammastuskoneen suorituskyvyn ja materiaalin jalostuksen parannuksien ansiosta prosessi soveltuu nyt laajamittaiseen tuotantoon.

 

7. Materiaalien yhteensopivuus:
Yleiset lämpöä johtavat materiaalit, kuten kupari, alumiini ja erilaiset seokset, voivat käydä läpi hammastuskäsittelyn. Lisäksi on tapauksia massatuotannossa, jossa käytetään kupari-alumiinikomposiittimateriaaleja.

 

8. Erilaiset rakennetyypit:
Tavallisen yksipuolisen hammastuksen lisäksi hammastusprosessit voivat luoda kaksipuolisen hammastuksen, nelisivuisen hammastuksen putkimaisille rakenteille, pyöreän hammastuksen ja epäsäännöllisen hammastuksen. Nykyinen tekniikka pystyy täyttämään useimpien jäähdytyselementtien rakenteelliset suunnitteluvaatimukset.

 

9. Pienemmät muottisijoitukset, kehitys- ja tuotantokustannusten säästäminen:
Hammastusprosessi eliminoi ylimääräisten muovaustyökalujen tarpeen. Erikokoisia ja rakenteellisia tuotevaatimuksia varten tarvitaan vain materiaalien ja hammastustyökalujen vaihtaminen sekä uuden hammastusohjelman käyttöönotto, mikä vähentää merkittävästi prototyyppien valmistusaikaa ja kustannuksia. Tämä puolestaan ​​alentaa tuotantokustannuksia.

 

Hiihtoprosessi ja jäähdytyselementtien yleiset sovellukset

1. Erityyppisiä hammastettuja jäähdytyselementtejä:
Hammastetut jäähdytysrivat voivat korvata profiloidut patterit, kiinnitetyt patterit, taitetut lamellipatterit, painevaletut patterit ja taotut patterit monissa sovelluksissa.

 

2. Tarkat lämmönpoistosovellukset: Vesijäähdytteiset päät ja mikrokanavalämmönvaihtimet:
Nykyisessä ympäristössä vesijäähdytteisiä lämpöpattereita käytetään laajalti tuotteissa, kuten tietokoneiden suorittimissa, palvelimissa ja näytönohjaimissa. Vesijäähdytteisten päiden vesikanavien suunnittelu on ratkaisevan tärkeää lämmön absorptiotehokkuuden kannalta järjestelmän käytön aikana. Aikaisemmin monimutkaisia ​​mekaanisia prosesseja tai prosesseja, kuten diffuusiohitsausta ja juottamista, tarvittiin vesikanavien luomiseen, mikä lisää lämmön absorptioaluetta ja parantaa tehokkuutta.

Kuitenkin hammastuskäsittelyn soveltaminen voi tuottaa erittäin ohuen hampaan paksuuden, erittäin pienen hammasvälin ja eri korkeudet vesijäähdytyskanavia, jotka täyttävät lämmönvaihtovaatimukset.

 

3. Suurikokoiset lämmönpoistosovellukset:
Nykyiset haasteet datakeskusten lämmönhallinnassa ja energian varastointijärjestelmien lämmönhallinnassa liittyvät enimmäkseen suurten patterien kysyntään. Hammastusprosessin käyttöönotto vastaa täydellisesti näiden suurikokoisten pattereiden käsittelyvaatimukset.

 

Yleisimmät materiaalityypit hammastetuille jäähdytyselementeille

1. Kupariset jäähdytyselementit:
Kuparisilla hammastetuilla eväillä on erinomainen lämmönjohtavuus, ja yhdistettynä hammastusteknologiaan ne saavuttavat suurimman lämmönpoistopinta-alan tilavuusyksikköä kohti. Tämä parantaa merkittävästi yleistä lämmönpoistokykyä. Siksi kuparisia hammastettuja jäähdytyselementtejä käytetään huippuluokan sovelluksissa, kuten edistyneissä siruissa, suorittimen jäähdytyksessä ja palvelimissa.

 

 

2. Alumiiniset jäähdytyslevyt:
Tyypillisesti puhtaasta alumiinista valmistetuilla ripoilla on korkeampi lämmönjohtavuus kuin alumiiniseoksilla. Alumiinipatterin hammastusprosessin käyttäminen varmistaa, että lämmönpoistokyky on vakaampi verrattuna suulakepuristettujen alumiinisten jäähdytyselementtien ripoihin. Alumiinisia hammastettuja jäähdytyselementtejä käytetään laajalti aurinkosähköteollisuudessa, sähköajoneuvoissa, inverttereissä, LED-valoissa, viestintätuotteissa ja muissa.

 

 

3. Kupari-alumiini-komposiittimateriaalia liukuvat jäähdytyselementin evät:
Kuparin ja alumiinin sahalaitaisten jäähdytyselementtien edut yhdistävä materiaali käyttää tyypillisesti kuparia lämmönjohtavuuspohjana, ja alumiinisubstraatille tehdään hammastuksia. Tämän materiaalin valmistusprosessi sisältää jatkuvan valun ja puolisulan puristustekniikan.

 

 

4. Muokattavat hammastustyypit:
Vaatimuksista riippuen hammastetut jäähdytyslevyrivat voivat olla yksipuolisia, kaksipuolisia tai osittain sahalaitaisia ​​eri lämmönpoistotarpeiden täyttämiseksi.

 

Huomioitavaa skiving-jäähdytyslevyn suunnittelussa ja toteutuksessa

1. Hampaiden paksuuden ja välin suunnittelu
Hampaiden paksuutta ja etäisyyttä suunniteltaessa on olennaista ottaa huomioon yleiset tekijät, kuten lämmönvaihtopinta-ala, ilmavirran nopeus ja lämmönvaihdon tehokkuus, sen sijaan, että etsittäisiin pelkästään tiheyttä ja hampaiden korkeutta. Olen törmännyt tapauksiin, joissa asiakkaan tuotteessa ei ollut vain pieni hammasväli, vaan myös erittäin korkeat hampaat. Jopa tehokkaalla tuulettimella sisäinen ilmavirtaus vaikeutui merkittävästi. Tämä ei ainoastaan ​​paranna lämmönpoistotehokkuutta, vaan johtaa myös lämmön kerääntymiseen, mikä tekee sen hajauttamisesta haastavaa. Lisäksi ohuet hampaat voivat pienentää evien poikkipinta-alaa, mikä vaikuttaa lämmönsiirtotehokkuuteen.

 

2. Vältä mytologisointia skiving Heat Sink
On erittäin tärkeää olla mytologisoimatta sahalaitaisia ​​jäähdytyselementtejä. Harkitse sovellusskenaarioita ja tutustu erilaisten jäähdytysmenetelmien yhteiskäyttöön. Jäähdytysratkaisuja suunniteltaessa on tärkeää suhtautua ennakkoluulottomasti ja omaksua yksinkertaisia, kustannustehokkaita ja luotettavia jäähdytysmenetelmiä. Jäähdytysmenetelmiä ei pitäisi rajoittaa yhteen tyyppiin; Sen sijaan voidaan käyttää menetelmien yhdistelmää tehokkaan lämmönpoiston varmistamiseksi ja samalla vähentäen valmistusvaikeutta ja lopputuotteen kokonaiskustannuksia. Esimerkkejä ovat lämpöputkien ja lämmönlevittimien käyttö, lämpösähköiset jäähdyttimet (TEC) sekä nestejäähdytyksen ja ilmajäähdytyksen yhdistelmä.