Охлаждающие ребра являются основными компонентами, которые увеличивают эффективную площадь рассеивания тепла радиатора. Методы обработки существенно различаются, и выбор зависит главным образом от материала, стоимости, объема производства, формы ребер и требований к производительности. Ниже приведены несколько распространенных методов обработки охлаждающих ребер, используемых в настоящее время:
1. ШтамповкаПринцип:Использует давление штампа и штамповочного пресса для пластической деформации металлического листа внутри штампа, тем самым получая желаемую форму ребер, как показано на рисунке 1. В настоящее время для крупносерийного производства используются обычные штамповочные машины или специальные штамповочные прессы.
Преимущества:Чрезвычайно высокая эффективность производства, подходящая для крупномасштабного производства; относительно невысокая стоимость; отличная консистенция.
Недостатки:Требуются штампы, изготовленные по индивидуальному заказу, что приводит к высоким первоначальным инвестициям; высота и плотность плавников ограничены; обычно изготавливаются отдельные ребра, которые требуют последующего приклеивания к опорной пластине.
Рисунок 1. Прессование ребер
2. Профилирование рулоновПринцип:Длинная тонкая металлическая полоса (обычно алюминиевая) проходит через точный набор роликов и подвергается непрерывному изгибу и складыванию, образуя непрерывную «зигзагообразную» или гофрированную полосу с ребрами, как показано на рисунке 2.
Преимущества:Может производить очень высокие ребра с минимальным расстоянием между ними, обеспечивая большую площадь рассеивания тепла на единицу объема; высокий коэффициент использования материала.
Недостатки:Сравнительно низкая конструктивная прочность ребер, склонных к деформации; также требует приклеивания к опорной плите.
Основные приложения:Автомобильные радиаторы (охладители), интеркулеры, крупные промышленные теплообменники.Рис. 2. Процесс формирования реберного валика
3. Формирование зачисткиПринцип:Использует фигурный инструмент для зачистки, чтобы «очистить» вращающуюся опорную пластину, пластически деформировать и поднять часть металлического материала, чтобы сформировать интегрированные ребра с опорной пластиной, как показано на рисунках 3 и 4.
Преимущества:Ребра и опорная пластина представляют собой единую конструкцию, не имеющую контактного термического сопротивления; способен производить непрерывные ребра высокой плотности; гибкий дизайн.
Недостатки:Требуется специализированное оборудование, что приводит к высоким первоначальным инвестициям; требует высокой пластичности материала (подходит для меди и алюминия).
Основные приложения:Высоконадежные приложения с высокой плотностью мощности, такие как военное электронное оборудование, аэрокосмическая промышленность и некоторые высокопроизводительные съемные радиаторы.
Рис. 3. Алюминиевые ребра со скошенными краями
Рис. 4. Медные ребра со скошенными краями
4. Экструзионное формованиеПринцип:Нагретые алюминиевые или медные заготовки в пластичном состоянии проталкиваются под высоким давлением через матрицу с отверстием определенной формы, образуя профиль радиатора со встроенными ребрами за один этап.
Преимущества:Отличная теплопроводность (отсутствие контактного термического сопротивления); высокая прочность конструкции; способен создавать ребра сложной твердой формы; экономически эффективный.
Недостатки:Ограниченное процессом экструзии соотношение сторон ребер (высота к расстоянию) не может быть слишком высоким, иначе это станет проблемой для матрицы и процесса; обычно дает прямые плавники.
Основные приложения:Самый распространенный метод изготовления радиаторов, широко используемый в компьютерных процессорных кулерах, отводе тепла от светодиодного освещения, охлаждении силовых устройств и т. Д.
5. Процесс литьяПринцип:Расплавленный металл (обычно алюминиевый сплав) заливают в полость формы, содержащую формы ребер. После охлаждения и затвердевания форму удаляют, чтобы получить интегрированный радиатор.
Преимущества:Чрезвычайно высокая свобода проектирования, позволяющая создавать очень сложные ребра и конструкции основания изогнутой или неправильной формы; обеспечивает интегрированный дизайн.
Недостатки:Высокие затраты на пресс-форму; эффективность производства ниже, чем у экструзии; В отливках могут существовать внутренние дефекты, такие как поры, влияющие на теплопроводность.
Основные приложения:Сценарии с особыми требованиями к форме и структуре рассеивания тепла, например, некоторые высокопроизводительные охладители видеокарт, блоки цилиндров двигателя и сложные модули управления температурой.
6. Обработка с ЧПУПринцип:Использует фрезерный станок с ЧПУ для непосредственного «вырезания» ребер из цельного металлического блока путем удаления материала посредством фрезерования.
Преимущества:Высочайшая точность, возможность обработки ребер любой формы и толщины; не требуются пресс-формы, подходят для прототипирования и мелкосерийного производства; отличная теплопроводность (монолитный материал).
Недостатки:Значительные отходы материала, высокая стоимость; относительно длительное время обработки.
Основные приложения:Аэрокосмические, военные, высокотехнологичные научные исследования, где производительность имеет решающее значение, а стоимость не является основной проблемой; прототипирование радиатора.
7.3D-печать/аддитивное производствоПринцип:Использует технологию 3D-печати металлом (например, селективное лазерное плавление, SLM) для постепенного наслаивания металлического порошка, непосредственно производя интегрированные радиаторы со сложными внутренними каналами потока и внешними ребрами.
Преимущества:Максимальная свобода проектирования, позволяющая создавать топологически оптимизированные структуры и конформные каналы охлаждения, которых невозможно достичь традиционными методами, что доводит эффективность рассеивания тепла до предела.
Недостатки:Чрезвычайно высокая стоимость; ограниченный размер печати; шероховатость поверхности может быть относительно высокой.
Основные приложения:Области передовых технологий, такие как охлаждение чипов искусственного интеллекта, аэрокосмические аппараты, медицинское оборудование и т. д.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
