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文獻(xiàn)綜述
學(xué)院(系)
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學(xué) 號
金屬散熱器沖壓模具的現(xiàn)狀和發(fā)展
1摘要
鋁合金因質(zhì)輕、美觀、良好的導(dǎo)熱性和易加工成復(fù)雜的形狀,而被廣泛地用于生產(chǎn)散熱器材。鋁合金散熱器型材主要有三種類型:扁寬形,梳子形或魚刺形;圓形或橢圓形以及樹枝形。與其他鋁型材比,散熱器有其自身的特點(diǎn):散熱片之間距離短,相鄰兩散熱片之間形成一個槽形,其深寬比較大。散熱器復(fù)雜的截面形狀給模具設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)帶來很大的難度。
關(guān)鍵詞:鋁合金 模具 散熱器
1.1引言
沖壓工模具設(shè)計(jì)與制造是鋁合金沖壓材,特別是鋁合金型材生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),不僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和交貨周期,而且也是決定產(chǎn)品成本的重要因素之一。隨著鋁合金沖壓材生產(chǎn)難度的增加和對產(chǎn)品個性化性要求的提高,這種作用更加明顯。2007年,我國鋁合金沖壓材產(chǎn)銷量超過660萬t,工模具消耗達(dá)80萬套以上,價值高達(dá)20億元以上,占沖壓加工成本的25%~30%,大大制約了我國鋁合金沖壓工業(yè)的發(fā)展。目前,我國鋁合金沖壓工模具的平均使用壽命為5~10t/模,一次上機(jī)合格率為50%左右,大大落后于國際上15~20t/模和一次上機(jī)合格率為67%的先進(jìn)水平,大有潛力可挖。因此,不斷提高沖壓工模具的質(zhì)量和使用壽命不僅是企業(yè)的強(qiáng)烈愿望,也是我國從事沖壓工作技術(shù)人員的責(zé)任[1]。
2選題背景
隨著著計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展,大規(guī)模集成電路集成密度的不斷提高。微處理的運(yùn)行速度越來越快,在單塊芯片中集成的功能也越來越多,芯片需要消耗的能量也更多,這也意味著處理器變得越也越熱。電子器件的冷卻問題越來越突出。因此冷卻這些部件對于芯片可靠性非常關(guān)鍵,而且對于整個系統(tǒng)也有影響,因?yàn)樵S多處理器在溫度太高時都會自動降低工作速度,有些甚至停止工作。據(jù)有關(guān)資料顯示,對于多如牛毛CPU在內(nèi)的電子設(shè)備,現(xiàn)在的失效問題的50%都是由于過熱引起的[2]。一般來說,電子元件內(nèi)部溫度不能超過80攝氏度,即表面溫度不能超過60攝氏度。[3]
20世紀(jì)70年代每平方厘米電路芯片的功率最高約為10W,20世紀(jì)80年代增加到20-30W,進(jìn)入20世紀(jì)90年代這一數(shù)字則上升到102W的量級。芯片產(chǎn)生的這些熱量如果不及時散出,將使芯片溫度升高而影響電子器件的壽命及工作可靠性。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員被迫更多地關(guān)注系統(tǒng)熱管理問題,而在小尺寸封裝情況下特別上具有挑戰(zhàn)性。
當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新,電子設(shè)備都向多功能小型化的方向發(fā)展,許多整部件都逐步集成化,或以各種集成電路與大功率分立元件、特種功能元器件組成分機(jī)或整件。獨(dú)立完成相應(yīng)的電氣功能。這樣就使得電子設(shè)備的組裝密度越來越高,要求也越來越嚴(yán)。元器件的功率密度急劇增加,而可供散熱的空間卻越來越小。所以如何在有限的空間中增強(qiáng)元件的換熱,以滿足其性能和可靠性指標(biāo)對傳熱的要求已變得非常重要。在這種電子設(shè)備環(huán)境條件越來越惡劣,設(shè)備對散熱器的體積,重量,性能的要求越來越高的情況下,設(shè)計(jì)出性能良好,可靠性的散熱器就顯得非常重要。
2.1沖壓模具在鋁型材沖壓生產(chǎn)中的重要性
我國模具工業(yè)的發(fā)展,逐漸受到人們的重視和關(guān)注,在電子、汽車、電機(jī)、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形(型),可以說模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,各類產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成形、壓鑄成形、沖壓成形、塑料注射或其它成形加工方法,與成形模具相配套,使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。與其它加工制造方法相比,用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點(diǎn),因此,模具在工業(yè)生產(chǎn)中具有相當(dāng)重要的地位。模具的質(zhì)量和先進(jìn)程度,直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本,影響新產(chǎn)品投產(chǎn)周期、企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整速度與市場競爭力。模具又是“效益放大器”,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品價值,往往是模具自身價值的幾十倍以上。目前,模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低,己成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一,決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。
現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè),模具行業(yè)的發(fā)展,可以帶動制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。按照一般公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),模具產(chǎn)值與其帶動實(shí)現(xiàn)的工業(yè)產(chǎn)值之比為3:100。通過模具加工產(chǎn)品,可以大大提高生產(chǎn)效率,節(jié)約原材料、降低能耗和成本,產(chǎn)品的一致性好。如今,模具因其生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗低、生產(chǎn)成本低,而在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,并且直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù),特別是在制造業(yè)中,它起著其它行業(yè)無可取替代的支撐作用,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著輻射性的影響。
在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)中,模具對實(shí)現(xiàn)整個沖壓過程有著十分重要的意義。模具使用壽命是評價某一沖壓方法或沖壓工藝經(jīng)濟(jì)可行的決定因素之一,工模具的設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、高效低成本的重要保證之一。具體來說,其重要地位和作用表現(xiàn)在以下幾方面[4]:
(1)合理的工模具結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)任何一種沖壓工藝過程的基礎(chǔ),因?yàn)樗鞘菇饘佼a(chǎn)生沖壓變形和傳遞沖壓力的關(guān)鍵部件。
(2)模具是保證產(chǎn)品成形,具有正確形狀、尺寸和精度的基本工具。只有結(jié)構(gòu)合理、精度和硬度合格的模具(包括針尖或模芯),才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成形并具有精確的內(nèi)外廓形狀和斷面尺寸。同時,合理的模具和工具(包括模墊、支承環(huán)和導(dǎo)路等)設(shè)計(jì)能保證產(chǎn)品具有最小的翹曲和扭曲,最小的縱向彎曲和橫向波浪度。
(3)模具是保證產(chǎn)品內(nèi)外表面質(zhì)量最重要的因素之一。
(4)合理的工模具結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸,在一定程度上可控制產(chǎn)品的力學(xué)性能和內(nèi)部組織,特別是在控制空心制品的焊縫組織和力學(xué)性能方面,分流孔的大小、數(shù)量和形狀及分布位置,焊合腔的形狀和尺寸,模芯的結(jié)構(gòu)等起著決定性的作用。沖壓墊片、沖壓筒和模子的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸及表面質(zhì)量,對控制產(chǎn)品的粗晶環(huán)和縮尾、成層等缺陷也有一定的作用。
(5)工模具的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸對金屬的流變、沖壓溫度-速度場、應(yīng)力-應(yīng)變場等有很大的影響,從而對提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和減少能耗有重大作用。
(6)合理的工模具設(shè)計(jì)對提高其裝卸與更換速度,減少輔助時間,改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全等方面意義重大。
(7)新型的模具結(jié)構(gòu),對于開發(fā)新產(chǎn)品、新工藝,研制新材料和新設(shè)備,不斷提高沖壓技術(shù)起著很大的作用。如扁沖壓筒、舌型模、組合模、多層預(yù)緊應(yīng)力模、變斷面模等。
(8)高比壓優(yōu)質(zhì)圓沖壓筒和扁沖壓筒及特種型材模和異形管材模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是鋁合金沖壓生產(chǎn)的核心和關(guān)鍵技術(shù),其技術(shù)含量在整個沖壓技術(shù)中占有很大的比例。
(9)對于中等批量的沖壓產(chǎn)品,工模具的成本占總成本的 30%左右,如將其使用壽命提高 5~10 倍,則產(chǎn)品的成本可大幅度下降。
因此,在鋁沖壓界廣泛流傳的一句口號:產(chǎn)品是生命,設(shè)備是基礎(chǔ),模具是關(guān)鍵,工藝是保證。
2.2鋁型材沖壓模具技術(shù)發(fā)展概況
在金屬壓力加工中,決定某一沖壓方法是否經(jīng)濟(jì)可行,主要取決于下列三個方面,即產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和工模具壽命,而工模具往往是工藝決策的關(guān)鍵因素。因此,沖壓用工模具的發(fā)展實(shí)際上伴隨沖壓技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。
鋁合金沖壓技術(shù)發(fā)展的初期,由于沖壓機(jī)能力小,結(jié)構(gòu)簡單,產(chǎn)品形狀單一而且尺寸較小,所變形合金較軟,所以模具一般為結(jié)構(gòu)形狀極為簡單,尺寸較小的圓狀平面模,工具的結(jié)構(gòu)形狀也較為簡單。當(dāng)時的模具多用普通工具鋼,采用一般的機(jī)械加工方法制造。隨著鋁合金沖壓材向大型化、復(fù)雜化、精密、多規(guī)格、多用途方面發(fā)展,對沖壓工模具提出了越來越高的要求。不僅出現(xiàn)了像平面分流組合模、寬展模具、保護(hù)模、變斷面模等多種新型結(jié)構(gòu)的模具,成功地研制出多種σb達(dá)1500MPa 以上的高級耐熱高強(qiáng)度工模具材料,而且開發(fā)了多種大型的基本沖壓工具,這些工具便于裝卸,先進(jìn)可靠,但結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,尺寸規(guī)格大,難于設(shè)計(jì)制造。如 200MN 臥式?jīng)_壓機(jī)上的大型特種組合型材模具,模具組尺寸為φ1800×500mm,重達(dá)10t,需15t高強(qiáng)而熱合金鋼坯,其設(shè)計(jì)、制造、使用和維修都十分復(fù)雜。
我國模具開發(fā)制造水平與國外相比仍存在很大的差距,比國際先進(jìn)水平至少落后10年,特別是在大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的制造上存在很大困難,這也成為制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。
沖壓模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的開發(fā)手段比較落后,技術(shù)的普及率不高,應(yīng)用不夠廣泛 [5]。
精密加工設(shè)備在模具設(shè)備中所占比重較低,工藝設(shè)備落后,直接影響國產(chǎn)模具質(zhì)量的提高。由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使產(chǎn)品更新?lián)Q代加快,對模具的需求量加大。但是,我國模具工業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力只能滿足需求量的60%左右,大部分模具廠的模具加工設(shè)備陳舊,在役期長、精度低、效率低,還不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前,國內(nèi)需要的大型、精密、復(fù)雜的長壽命的模具還主要依靠進(jìn)口,生產(chǎn)沖壓模具的各種條件不完備,生產(chǎn)沖壓模具的專用技術(shù)尚未成熟,大多仍還處于試驗(yàn)摸索階段模具標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)化程度缺少知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
表1-1國內(nèi)外沖壓模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展水平和主要差距[6]。
國際先進(jìn)水平
國內(nèi)先進(jìn)水平
設(shè)計(jì)理論和方法
普遍采用動態(tài)熱分析與熱模擬及有限元和電子計(jì)算機(jī)分析技術(shù),研發(fā)了多種新結(jié)構(gòu)模具及設(shè)計(jì)軟件,建立了巨型數(shù)據(jù)庫與專家?guī)?,正在研發(fā)零試模技術(shù)
基本采用傳統(tǒng)方法,開始研究和開發(fā)新理論、新方法,開始重視新結(jié)構(gòu)模具研發(fā)與軟件開發(fā)
新結(jié)構(gòu)大型工具
廣泛采用高比壓的優(yōu)質(zhì)圓、扁沖壓筒,固定沖壓墊,快速換模裝置及高效反沖壓工具
開始研發(fā)扁沖壓工具和固定沖壓墊及快速更換裝置
模具材料
以 H13 鋼及改進(jìn)型鋼為主,采用電渣重熔、爐外在線精煉,開始研制陶瓷高溫和粉末合金等新型模具材料
以H13鋼替代 3Cr2W8V 鋼,H13 鋼的冶金質(zhì)量逐步提高,同時開始開發(fā)新型模具材料和陶瓷材料
模具加工技術(shù)
機(jī)加工、電加工和熱加工水平很高,機(jī)床的 NC/CNC 程度達(dá) 95%以上,加工中心基本普及實(shí)現(xiàn)全線自動化生產(chǎn)
推行機(jī)-電-熱綜合加工方法,傳統(tǒng)的手工加工法仍占相當(dāng)大的比重 ,機(jī)床的 NC/CNC程度為 50%左右,加工中心開始應(yīng)用
熱處理技術(shù)
普遍推廣預(yù)處理、真空和保護(hù)氣氛熱處理工藝。開發(fā)出了等溫淬火、多級淬火和多次回火等新工藝
傳統(tǒng)熱處理法占 60%以上,開始采用真空、保護(hù)氣氛熱處理工藝,并開始研發(fā)新熱處理工藝
表面處理技術(shù)
普遍采用各種表面處理技術(shù),可處理窄縫(0.6mm)???,表面硬度可達(dá)2500~4000HV
開發(fā)并正在推廣幾種有效的表面處理技術(shù),可處理0.76mm 以上的窄縫,模表面硬度可達(dá) 2000~2500HV
生產(chǎn)方式及專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程度
高度專業(yè)化集約化生產(chǎn),專業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá) 85%~95%
多采用大而全、小而全生產(chǎn)方式,專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化程小于50%
模具平均使壽
命與質(zhì)量
平面模:30~50t/每模以上
組合模:20~25t/每模以上
一次上機(jī)合格率:70%左右
平面模:8~20t/每模左右
組合模:5~15t/每模左右
一次上機(jī)合格率:50%左右
2.3沖壓模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.3.1全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用是模具制造技術(shù)的動力。隨著電腦軟件的開發(fā)和應(yīng)用,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度;進(jìn)一步擴(kuò)大技術(shù)的應(yīng)用范圍[7]。世界較先進(jìn)的豐田汽車模具制造廠在這方面為我們提供了比較成功的經(jīng)驗(yàn),它的模具從設(shè)計(jì)到加工完全依賴高科技,將實(shí)體設(shè)計(jì)加上數(shù)控編程,取代了人工實(shí)型制作和機(jī)床操作;精細(xì)模面設(shè)計(jì)和精細(xì)數(shù)控編程大大減少了鉗修;高精度加工取消了模具的研合、修配。現(xiàn)在數(shù)控編程人員已超過了現(xiàn)場操作工人,數(shù)控編程的工時費(fèi)用,超過了機(jī)床的加工工時費(fèi)50%。
2.3.2模具檢測設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展
精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展,對于模具鋼來說,要采用電渣熔工藝,努力提高鋼的純凈度、等向性、到密性和均勻性及研制更高性能或具有特殊性能的模具鋼。如采用粉未高速鋼,其碳化微細(xì),組織均勻,沒有材料方向性,因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長年使用尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn),是一種很有發(fā)展前途的鋼材,特別對形狀復(fù)雜的沖件及高速沖壓的模具,其優(yōu)越性更加突出。
2.3.3模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到認(rèn)同
在成型工藝方面,主要有沖壓模具功能復(fù)合化,模具加工系統(tǒng)自動化等[8]。另一方面,隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和整體制造水平的提高,在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式;創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神;提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理;廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式;適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造等。
進(jìn)入21世紀(jì)以來,在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下,隨著資本、技術(shù)和勞動力市場的重新整合,我國將成為世界裝備制造業(yè)的基地[9]。而在現(xiàn)代制造業(yè)中,無論哪一行業(yè)的工程裝備,都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。尤其近年來我國各行業(yè)的超高速發(fā)展,給模具行業(yè)帶來了無限商機(jī)。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貸期、低成本的迫切要求,模具制造企業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來提升競爭實(shí)力,來滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)制造技術(shù)的先進(jìn)水平尚需要我們做出不懈的努力[10][11]!
豐富且廉價的人力資源、龐大的市場及其它許多有利條件,使中國已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地。隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加,中國模具已經(jīng)與世界模具密不可分,中國模具在世界模具中的地位和影響越來越重要[12]。
世界鋁沖壓工藝裝備正在向大型化,現(xiàn)代化,精密化和生產(chǎn)線自動化方向發(fā)展,大型優(yōu)質(zhì)圓,扁沖壓圓與特種模具設(shè)計(jì)技術(shù)取得了突破性發(fā)展;我國雖然已成為世界上的沖壓大國,但尚不是沖壓強(qiáng)國,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家比起來,我國的鋁沖壓技術(shù)與裝備還有一定的差距[13]。
沖壓工藝方面:
國外最新研究主要有長錠加工加熱沖壓,等溫沖壓,液壓成型鋁沖壓件,無殘料沖壓工藝,沖壓過程溫度控制,高速沖壓,計(jì)算機(jī)優(yōu)化沖壓工藝參數(shù),在線控制產(chǎn)品尺寸精度,反向沖壓技術(shù),三維沖壓技術(shù)等:而國內(nèi)在這些方面的研究步伐明顯落后天國外,主要還是基于傳統(tǒng)沖壓工藝進(jìn)行鋁型材生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量和成品率低于國外。不管是國內(nèi)還是國外對沖壓工藝的研究都是以增產(chǎn),降耗,節(jié)能,環(huán)保,提高生產(chǎn)效率,降低成本,擴(kuò)大品種,改善品質(zhì)為目標(biāo)的。
模具設(shè)計(jì)方面:
國內(nèi)與國外有明顯的差距
(1) 工模具材料的品種,質(zhì)量和使用壽命大大落后于國際先進(jìn)水平,與此相關(guān)的熱處理和表面處理技術(shù)也有較大的差距,致使國內(nèi)模具的使用壽命僅這國外先進(jìn)水平的1/3左右。
(2) 設(shè)計(jì)理論,方法和結(jié)構(gòu)選擇待方成,大大落后于國際先進(jìn)水平。國外在執(zhí)模擬技術(shù),虛擬技術(shù)及軟件開發(fā)等有了許多創(chuàng)新的亮點(diǎn),基本上實(shí)現(xiàn)零試模或可大大減少試模次數(shù),而國內(nèi)尚未建立完整的,大型的數(shù)據(jù)庫和專家?guī)?,軟件開發(fā)剛剛起步,差距較大。
(3) 在模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新和精密現(xiàn)代加工方有較大的差距。國外已開創(chuàng)出多種新的先進(jìn)結(jié)構(gòu)模具,加工精度達(dá)到了很高水平,復(fù)雜的多孔,多腔空心型材模和微型多孔超精密復(fù)雜模等已能大批量生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量十分穩(wěn)定,我國在這方面還處于起步階段。
沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)是鋁合金型材沖壓技術(shù)的核心,合理的工藝設(shè)計(jì)和先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品形狀,尺寸和精度內(nèi)外表面質(zhì)量的重要的因素。因此對散熱器鋁型材的沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)是很有必要的,可以提高其成品率,生產(chǎn)率,產(chǎn)品質(zhì)量和材料利用率的唯一途徑,同時還可以降低能耗[14]。
3鋁制散熱器
由于鋁合金型材的導(dǎo)熱性能較好,因此,在鋁合金的沖壓型材中,各種類型的散熱器型材已被廣泛地應(yīng)用在電器,機(jī)械等行業(yè)中。散熱器的工作方式或者說散熱器的種類大體上來說有以下幾種:風(fēng)冷、水冷、熱管、散熱片、壓縮機(jī)制冷。又可以分為主動散熱和被動散熱兩種[15],主動和被動的概念也就是散熱器工件需不需要電源供電,比如常見的被動散熱器是散熱片,主動散熱器是風(fēng)扇,下面就讓我們來看這幾種散熱器是如何工件的吧。
1、風(fēng)冷。風(fēng)冷是目前最常見的一種散熱方式,具體散熱形式就是使用散熱片和風(fēng)扇配合,讓散熱片緊密帶走散熱片上的熱量,以達(dá)到散熱的目的。CPU散熱器,顯卡散熱器,機(jī)箱散熱器大多數(shù)都采用了風(fēng)扇散熱的散熱方式。
2、水冷。對于一些電腦發(fā)燒友而言,我們平時使用的風(fēng)冷已經(jīng)不再他們的散熱要求,這時水冷就成了他們的最好選擇。水冷的散熱量相當(dāng)于風(fēng)冷散熱量的5倍,但是由于其價格和安裝要求都比風(fēng)冷高,所以水冷現(xiàn)在并不是主流。水冷系統(tǒng)正是應(yīng)用水的這種特性。在水冷循環(huán)系統(tǒng)里,流動的水能很快地帶走電腦的各部件的熱量。通常使用水冷散熱方式的電腦部件主是CPU和顯卡。
3、熱管。熱管散熱器相對于傳統(tǒng)散熱方式具備低噪聲。高效能的技術(shù)優(yōu)勢。熱管的散熱效果略優(yōu)于風(fēng)冷,但是比不過水冷。熱管散熱器一般是由管殼、吸液芯和端蓋三個部分組成,主要是利用工件流體的蒸發(fā)與冷凝來傳遞熱量,當(dāng)接觸需要散熱部件的熱管一端受熱時,管中的液體會汽化,蒸氣流向熱管的另一端放出的熱量并凝結(jié)成液體,而液體則再交用于汽化散熱,如此實(shí)現(xiàn)循環(huán)。目前熱管散熱器主要應(yīng)于CPU。主板芯片組成等部件。
4、散熱片。散熱片一般很少用于單獨(dú)散熱,主要是配合風(fēng)扇構(gòu)成風(fēng)冷系統(tǒng),也可獨(dú)立運(yùn)用于發(fā)熱時較小的部件。散熱片主要是由一類導(dǎo)熱性能良好的材質(zhì)構(gòu)成,比如銅、鋁和鋼。其工作方式是緊緊貼住需要散熱的電腦部件,吸收熱量并用更大的散熱表面實(shí)現(xiàn)散熱,單獨(dú)的散熱片通常使用扇形的結(jié)構(gòu)。
縱觀目前所有的散熱哭散熱工件,最為主流的還是風(fēng)冷散熱器,也就是我們平時的風(fēng)扇,譬如CPU風(fēng)扇。顯卡風(fēng)扇等。風(fēng)冷的優(yōu)點(diǎn)是以不高的成本實(shí)現(xiàn)較高的散熱效果,影響風(fēng)冷每張散熱效果最主要因素就是風(fēng)扇的好壞了。
3.1鋁制散熱器的優(yōu)點(diǎn)
鋁制散熱器在所有散熱器中是重量最輕巧的散熱器,因此搬運(yùn)十分方便,適合現(xiàn)代高層建筑。鋁制散熱器的散熱效果在所有散熱器中是最好的,因?yàn)殇X材質(zhì)的屬性決定了其散熱效率高,因?yàn)閷?dǎo)流片的作用,能形成煙囪效應(yīng),從而能很快的實(shí)現(xiàn)整個室內(nèi)空氣的對流,所以散熱效果最好。使用壽命是所有散熱器中最長的,這和目前的供暖狀況以及鋁制散熱器的模塊化組合有關(guān),我們都知道所有散熱器在使用過程中都會出現(xiàn)不同程度的腐蝕情況,這是因?yàn)楦鞣N金屬材質(zhì)的自然屬性和我國目前的供暖環(huán)境所造成的,在散熱器出現(xiàn)問題時如果是整體壓鑄的就得整個散熱器換掉,而對于模塊化組合的鋁制散熱器來說,這一優(yōu)勢非常明顯,哪一片壞了就換哪一片,而其它的可以照常使用,從而最大程度的替用戶節(jié)約了使用成本,也無限的增加了散熱器的使用壽命,避免了無須的浪費(fèi)。鋁制散熱器最適合在自來水環(huán)境下運(yùn)行,這是鋁本身的材質(zhì)屬性決定的,我們都知道自來水的PH=7,屬于中性,而鋁制散熱器最適合PH=5~8.5的水質(zhì),而且鋁還能和水生成三氧化鋁AL2O3,形成一層致密的鈍化保護(hù)膜,附著在散熱器的內(nèi)壁,這是鋁制散熱器的一種天然的保護(hù)屏障。
3.2鋁制散熱器的缺點(diǎn)
與其他鋁型材相比,散熱器沖壓時很難成型更容易偏齒、斷齒而導(dǎo)致模具壽命短產(chǎn)量低,所以沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造成為復(fù)雜截面形狀的散熱器制造的難點(diǎn)和重點(diǎn)[16],模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證得到合格散熱器沖壓產(chǎn)品的關(guān)鍵。
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