7 распространенных процессов изготовления пластин жидкостного охлаждения: принципы и ключевые характеристики
1. Штамповка + пайка
Принцип: Алюминиевые или медные пластины штампуются с помощью штамповочных форм для создания компонентов с канавками для потока, а затем герметично соединяются с ребрами, крышками и другими компонентами посредством пайки (например, вакуумной пайки или пайки в контролируемой атмосфере).
Характеристики: Подходит для массового производства с низкой стоимостью и гибким дизайном каналов потока. Ребра могут быть интегрированы для улучшения теплопередачи, но стоимость оснастки высока, а сложность каналов потока ограничена.
2. Механическая обработка + сварка
Принцип: Станки с ЧПУ используются для фрезерования, сверления и обработки каналов потока на алюминиевых или медных базовых пластинах, а затем крышки герметизируются сваркой (например, сваркой трением с перемешиванием, пайкой) для формирования закрытых каналов потока.
Характеристики: Форма и глубина канала потока могут быть свободно спроектированы, что подходит для сложных схем расположения источников тепла и сценариев с ограниченным пространством, но эффективность обработки низкая, а коэффициент использования материала низкий.
3. Экструзия + сварка
Принцип: Заготовки из алюминиевого сплава нагреваются и экструдируются через экструзионные формы для получения профилей с внутренними каналами потока, которые затем разрезаются, обрабатываются и свариваются с коллекторами или крышками для завершения герметизации.
Характеристики: Высокая эффективность производства и низкая стоимость, подходит для массового производства, но каналы потока обычно имеют правильную форму, а дизайн сложных каналов потока ограничен.
4. Литье под давлением + сварка
Принцип: Расплавленный алюминиевый сплав впрыскивается в форму под высоким давлением для литья корпуса с канавками для потока, а затем крышка герметизируется сваркой (например, сваркой трением с перемешиванием, пайкой).
Характеристики: Подходит для сложных интегрированных конструкций с высокой эффективностью производства, но стоимость оснастки высока. Литые детали могут иметь поры, примеси и другие проблемы, требующие последующей обработки.
5. Резка ребер + пайка
Принцип: Плотные ребра обрабатываются на алюминиевой или медной базовой пластине посредством процесса резки ребер для формирования микроканалов, которые затем герметично запечатываются крышкой и входными/выходными соплами через пайку.
Характеристики: Высокая эффективность теплопередачи и малый объем, подходит для сценариев с высокой тепловой нагрузкой, но сопротивление потоку велико, что требует мощного насоса и высокой стоимости.
6. Сварка трением с перемешиванием (FSW)
Принцип: Высокоскоростная вращающаяся перемешивающая головка используется для генерации теплоты трения на контактной поверхности заготовки, чтобы металл переходил в пластическое состояние и сплавлялся для достижения соединения в твердом состоянии. Часто используется для герметизации крышек или соединения сложных структур каналов потока.
Характеристики: Высокая прочность сварного шва, хорошая герметичность, отсутствие дефектов сварки плавлением, подходит для крупногабаритного и массового производства, но высокие требования к оснастке и несколько плохой внешний вид сварного шва.
7. 3D-печать (аддитивное производство)
Принцип: Технология 3D-печати металлом (например, селективное лазерное плавление) используется для послойного наслоения металлического порошка для прямой изготовления пластин жидкостного охлаждения со сложными топологическими структурами, а каналы потока могут быть спроектированы конформно.
Характеристики: Чрезвычайно высокая свобода проектирования, возможность реализации сложных каналов потока, которые не могут быть обработаны традиционными процессами, и отличная производительность рассеивания тепла, но высокая стоимость и низкая эффективность производства, подходит для разработки прототипов или высококлассной кастомизации.