Skiving Heat Sink technológia, előnyei és alkalmazása

Az elmúlt években a technológia folyamatos fejlődésével és az alkalmazáspiac változásaival a fogazás megmunkálási és alakítási módja egyre nagyobb figyelmet keltett az ipari szakemberek körében. Számos CNC fogazott berendezés gyártására szakosodott gyártó jelent meg, és a végfelhasználók, különösen az olyan termékek esetében, mint a vízhűtéses radiátorok, szintén széles körben alkalmazzák a fogazott termékeket.

 

Miért skiving hűtőborda?

1. A hűtőbordák áthidalásával egyszerű eljárással nagy sűrűségű fogakat és integrált anyagformázást lehet elérni.
A hűtőbordák egyetlen anyagtömböt (például réz vagy alumínium) használnak, és nagy sűrűségű hűtőbordákat vágnak egy erre a célra kialakított fogazógéppel, nagy pontosságú radiátor fogazási eljárással. A szerkezet nagy sűrűségű fogazatokat, magas lamellákat és ultrahosszú hűtőbordákat tartalmaz. A szellőző hűtőbordák felülmúlják a hagyományos radiátor vastagság-hossz arány korlátait, és nagy sűrűségű fogakkal rendelkező radiátorokat készíthetnek. Az uszonyok és az alap "integrált". Mivel a szellőző hűtőborda alapja és bordái egybe vannak építve, nincs más hőellenállás, és a fogazott anyag nagy tisztasága miatt a fogazott hűtőbordák hatékonysága sokkal magasabb, mint a hegesztett radiátoroké. A hővezető képesség a profilokéhoz hasonló szintet is elérhet.

 

2. Kis befektetés, alacsony műszaki küszöb és a tömeggyártás gyors megvalósítása.
A fogazás folyamata elsősorban a berendezéstől függ, és a berendezés jelenleg nagyon kiforrott. Egy fogazási vonal hozzáadása egy általános radiátorfeldolgozó gyárhoz egyszerű feladat. Ez az iparágon belüli fogazás-feldolgozás gyártási kapacitásának meredek növekedéséhez vezetett, így nagy mennyiségben és különböző területeken kielégíti a hézagoló hűtőborda termékek iránti keresletet.

 

 

Síelő hűtőborda Feldolgozás

A fenti diagramra hivatkozva a hűtőborda gyártásának feldolgozási folyamata a következő:

1. Anyagválasztás: Általában a radiátor követelményei alapján választják ki, profilok felhasználásával az anyaghatékonyság maximalizálása érdekében.

 

2. Vágás: A termék méretéhez igazítva, vagy egy termék létrehozása formánként vagy több termék létrehozása formánként. Ez magában foglalhat folyamatos vagy egyedi műveleteket.

 

3. CNC megmunkálás: Ez a lépés magában foglalja a szükségtelen alkatrészek lemarását, a tömítőgyűrű hornyainak marását és egyéb releváns folyamatokat.

 

 

4. Fogazás CNC fogazógéppel: Numerikus vezérlésű fogazógép használata fogazás létrehozásához az anyagon.

 

5. Fogaskerék gördülése (vagy lapítása): Általában fogaskerék-hengerlő gépen végzik.

 

6. Másodlagos CNC megmunkálás: A termékrajzok előírásait követve ez a lépés magában foglalja a fogak lemarását az élekről, lyukak fúrását a közepén, üregek kialakítását, homlokfelületek kialakítását, menetes furatok megmunkálását és rögzítési pozíciók kialakítását.

 

7. Felületkezelés: Ez a lépés a termék specifikációi szerinti felületkezeléseket foglalja magában.

 

A hűtőborda bordák fogazási eljárással történő előállításának előnyei

1. Magasabb hűtőborda-sűrűség (vékonyabb fogak és kisebb fogtávolság):
A fogazott hűtőborda bordák nagyobb bordasűrűséget mutatnak, ami korlátozott térfogaton belül növeli a hőcserélő felületet. A profilos formázási és extrudálási eljárások korlátaitól eltérően a fogazás lényegesen kisebb fogvastagságot és távolságot tesz lehetővé. Precíziós gépekkel akár 0,05-ös fogvastagság és távolság is elérhető.

 

2. Magasabb hűtőborda bordák:
A fogazott hűtőbordák fogmagassága elérheti a 120 mm-t, ami az elméleti folyamati lehetőségektől függően akár még magasabb is lehet, teljes mértékben kielégítve a legtöbb hűtőborda gyártási követelményeit a különböző alkalmazásokban.

 

3. Vékonyabb és precízebb fogazott bordák:
Ahogy az első pontban említettük, a vékonyabb és kisebb távolságú bordák hozzájárulnak egy könnyebb és hatékonyabb radiátorhoz.

 

 

4. Integrált alap és bordák, nincs további hőállóság, és megbízhatóbb szerkezet:
A fogazott hűtőbordák közvetlenül az alapanyagon vannak fogazott, így az eredeti hőelvezetési hatásfok 100%-a megmarad a kilazulás vagy leválás veszélye nélkül, növelve a gép működésének megbízhatóságát. Ezzel szemben a hegesztőbordák rossz csatlakozásaitól szenvedhetnek, ami növeli a hőellenállást.

 

5. A fogazott hűtőborda bordák kiváló kompatibilitása:
a skiving hűtőbordákat egy darabból öntötték, széles utófeldolgozási lehetőséget kínálva. Kombinálhatók olyan eljárásokkal, mint a beágyazott rézcsövek a hőelvezetési teljesítmény fokozása érdekében. Akár lágy, akár kemény forrasztásról van szó, alkalmazkodni tud a megfelelő hőmérséklet-emelkedéshez a gyártási folyamat során.

 

6. Tömeggyártásra alkalmas:
A fogazógép teljesítményének és az anyagfinomításnak a folyamatos fejlesztésével az eljárás már alkalmas nagyüzemi gyártásra.

 

7. Anyagkompatibilitás:
Az általános hővezető anyagok, például a réz, alumínium és különféle ötvözetek fogazott feldolgozáson eshetnek át. Ezenkívül vannak olyan esetek, amikor a tömeggyártás réz-alumínium kompozit anyagokat használ.

 

8. Különféle szerkezeti típusok:
A szabványos egyoldali fogazás mellett a fogazási eljárások kétoldali fogazást, négyoldali fogazást hozhatnak létre csőszerű szerkezeteken, körkörös fogazatot és szabálytalan fogazatot. A jelenlegi technológia megfelel a legtöbb hűtőborda-lamellára vonatkozó szerkezeti tervezési követelménynek.

 

9. Csökkentett penészberuházás, fejlesztési és gyártási költségek megtakarítása:
A fogazási folyamat szükségtelenné teszi további formázószerszámok használatát. Különböző méretű és strukturált termékigényekhez csak anyag- és fogazószerszám-cserére, valamint egy új fogazási program beállítására van szükség, ami jelentősen csökkenti a prototípuskészítési időt és költségeket. Ez viszont csökkenti a termelési költségeket.

 

Lekerekítési folyamat és a szellőző hűtőbordák általános alkalmazásai

1. Különféle típusú fogazott hűtőborda bordák:
A fogazott hűtőbordák számos alkalmazásban helyettesíthetik a profilos radiátorokat, a csapos radiátorokat, a hajtogatott bordás radiátorokat, az öntött radiátorokat és a kovácsolt radiátorokat.

 

2. Precíziós hőelvezetési alkalmazások: Vízhűtéses fejek és mikrocsatornás hőcserélők:
A jelenlegi környezetben a vízhűtéses radiátorokat széles körben használják olyan termékekben, mint a számítógépes CPU-k, szerverek és grafikus kártyák. A vízhűtéses fejekben lévő vízcsatornák kialakítása kulcsfontosságú a rendszer működése közbeni hőelnyelési hatékonyság szempontjából. Korábban összetett mechanikai feldolgozásra vagy olyan eljárásokra, mint a diffúziós hegesztés és keményforrasztás volt szükség a vízcsatornák létrehozásához, növelve a hőelnyelő területet és javítva a hatékonyságot.

A fogazati feldolgozás alkalmazása azonban ultravékony fogvastagságot, rendkívül kis fogtávolságot és különböző magasságú vízhűtő csatornákat eredményezhet, amelyek megfelelnek a hőcsere követelményeinek.

 

3. Nagy méretű hőelvezetési alkalmazások:
A jelenlegi kihívások az adatközpontok hőkezelésében és az energiatároló rendszerek hőkezelésében leginkább a nagy méretű radiátorok iránti keresletet jelentik. A fogazási eljárás bevezetése tökéletesen megfelel a nagy méretű radiátorok feldolgozási követelményeinek.

 

Gyakori anyagtípusok fogazott hűtőbordákhoz

1. Réz hűtőborda bordák:
A réz fogazott bordák kiváló hővezető képességgel rendelkeznek, és a fogazási technológiával kombinálva elérik a térfogategységenkénti maximális hőleadási felületet. Ez jelentősen javítja az általános hőelvezetési teljesítményt. Ezért a réz fogazott hűtőbordákat olyan csúcskategóriás alkalmazásokban használják, mint a fejlett chipek, a CPU-hűtés és a szerverek.

 

 

2. Alumínium hűtőborda bordák:
A jellemzően tiszta alumíniumból készült bordák hővezető képessége nagyobb, mint az alumíniumötvözeteké. Az alumínium radiátor fogazási eljárásának használata biztosítja, hogy a hőelvezetési teljesítmény stabilabb az extrudált alumínium hűtőbordákhoz képest. Az alumínium fogazott hűtőbordákat széles körben alkalmazzák a fotovoltaikus iparban, elektromos járművekben, inverterekben, LED-lámpákban, kommunikációs termékekben és egyebekben.

 

 

3. Réz-alumínium kompozit anyagú hűtőborda bordák:
A réz és alumínium fogazott hűtőbordák előnyeit integrálva ez az anyag jellemzően rezet használ hővezető alapként, és az alumínium hordozóra fogazott fogakat alkalmaz. Ennek az anyagnak a gyártási folyamata folyamatos öntést és félig olvadt állapotú préselési technológiát foglal magában.

 

 

4. Testreszabható fogazástípusok:
Az igényektől függően a fogazott hűtőborda bordák lehetnek egyoldalasak, kétoldalasak vagy részben fogazottak, hogy megfeleljenek a különböző hőelvezetési igényeknek.

 

Szempontok a síelő hűtőborda tervezésénél és kivitelezésénél

1. Fogvastagság és fogtávolság tervezése
A fogvastagság és a fogtávolság megtervezésekor fontos figyelembe venni az olyan általános tényezőket, mint a hőcsere-terület, a légáramlás sebessége és a hőcsere hatékonysága, ahelyett, hogy kizárólag a sűrűségre és a fogmagasságra törekednénk. Találkoztam olyan esetekkel, amikor a kliens termékének nem csak kis fogtávolsága volt, hanem nagyon magas fogak is. Még egy erős ventilátor esetén is jelentősen akadályozott a belső légáramlás. Ez nemcsak hogy nem javítja a hőelvezetés hatékonyságát, hanem hőfelhalmozódáshoz is vezet, ami kihívást jelent annak elvezetése. Ezenkívül a vékony fogak csökkenthetik a bordák keresztmetszeti területét, ami befolyásolja a hőátadás hatékonyságát.

 

2. Kerülje a skiving hűtőborda mitologizálását
Nagyon fontos, hogy ne mitologizáljunk a fogazott hűtőborda-terveket. Fontolja meg az alkalmazási forgatókönyveket, és fedezze fel a különböző hűtési módszerek kombinált használatát. A hűtési megoldások kidolgozásakor elengedhetetlen a nyitott szemlélet és az egyszerű, költséghatékony és megbízható hűtési módszerek alkalmazása. A hűtési módszereket nem szabad egyetlen típusra korlátozni; ehelyett módszerek kombinációja alkalmazható a hatékony hőelvezetés biztosítására, miközben csökkenti a gyártási nehézségeket és a végtermék összköltségét. Ilyenek például a hőcsövek és hőelosztók, a termoelektromos hűtők (TEC), valamint a folyadékhűtés és a léghűtés kombinációja.