Tecnologia del dissipador de calor Skiving, avantatges i aplicació

En els darrers anys, amb el desenvolupament continu de la tecnologia i els canvis en el mercat d'aplicacions, el mètode de mecanitzat i conformació de serrats ha atret cada cop més l'atenció dels professionals de la indústria. Han sorgit un gran nombre de fabricants especialitzats en la producció d'equips de serratge CNC i els clients finals, especialment per a productes com els radiadors refrigerats per aigua, també han començat a aplicar àmpliament productes dentats.

 

Per què és skiving dissipador de calor?

1. Els dissipadors de calor Skiving poden aconseguir dents d'alta densitat i formació de material integral amb un procés senzill.
Els dissipadors de calor de raspament utilitzen un sol bloc de material (com ara coure o alumini) i tallen les aletes de refrigeració d'alta densitat amb una màquina dentada dedicada mitjançant un procés de serratge del radiador d'alta precisió. L'estructura inclou serrats d'alta densitat, aletes d'aleta alta i aletes de refrigeració ultra llargues. Els dissipadors de calor skiving superen les limitacions de les relacions de gruix i longitud dels radiadors tradicionals i poden produir radiadors amb dents d'alta densitat. Les aletes i la base són "integrals". Com que la base i les aletes del dissipador de calor d'esquí són integrals, sense cap altra resistència tèrmica, i a causa de l'alta puresa del material de serrat, l'eficiència de les aletes de refrigeració dentades és molt superior a la dels radiadors soldats. La conductivitat tèrmica també pot arribar a un nivell comparable al dels perfils.

 

2. Petita inversió, baix llindar tècnic i ràpida realització de la producció en massa.
El procés de serrat depèn principalment de l'equip, i actualment l'equip està molt madur. Afegir una línia de serratge a una fàbrica general de processament de radiadors és una tasca senzilla. Això ha donat lloc a un fort augment de la capacitat de producció del processament de serrats dins de la indústria, satisfent la demanda de productes de dissipació de calor en grans quantitats i en diversos camps.

 

 

Processament del dissipador de calor Skiving

Fent referència al diagrama anterior, el flux de treball de processament per a la fabricació de dissipadors de calor esquivat és el següent:

1. Selecció de material: normalment es tria en funció dels requisits del radiador, utilitzant perfils per maximitzar l'eficiència del material.

 

2. Tall: A mida de les dimensions del producte, ja sigui creant un producte per motlle o diversos productes per motlle. Això pot implicar operacions contínues o individuals.

 

3. Mecanitzat CNC: aquest pas inclou el fresat de peces innecessàries, el fresat de ranures d'anell de segellat i altres processos rellevants.

 

 

4. Serrat amb màquina de serratge CNC: utilitzant una màquina dentada de control numèric per crear serrats al material.

 

5. Laminació d'engranatges (o aplanament): generalment es realitza en una màquina de laminació d'engranatges.

 

6. Mecanitzat CNC secundari: seguint els requisits dels dibuixos del producte, aquest pas consisteix a fresar les dents de les vores, perforar forats al mig, crear espais buits, enfrontar superfícies, mecanitzar forats roscats i crear posicions de fixació.

 

7. Tractament superficial: aquest pas consisteix a aplicar tractaments superficials segons les especificacions del producte.

 

Beneficis de produir aletes de dissipador de calor mitjançant el procés de serrat

1. Major densitat d'aleta del dissipador de calor (dents més primes i espai entre dents més petit):
Les aletes dentades del dissipador de calor presenten una densitat d'aleta més alta, augmentant la superfície d'intercanvi de calor dins d'un volum limitat. A diferència de les limitacions dels processos d'extrusió i motlle perfilat, el dentat permet un gruix i un espai entre dents significativament més petits. Amb maquinària de precisió, es pot aconseguir un gruix de dents i un espai tan petit com 0,05.

 

2. Aletes de dissipador de calor més altes:
L'alçada de les dents de les aletes dentades del dissipador de calor pot arribar fins a 120 mm, potencialment encara més alta segons les capacitats teòriques del procés, complint totalment els requisits de producció per a la majoria dels dissipadors de calor en diverses aplicacions.

 

3. Aletes serrades més primes i més precises:
Com s'ha esmentat al primer punt, les aletes més fines i espaciades contribueixen a un radiador més lleuger i eficient.

 

 

4. Base i aletes integrades, sense resistència tèrmica addicional i estructura més fiable:
Les aletes dentades del dissipador de calor estan serrades directament sobre el material base, preservant el 100% de l'eficiència de dissipació de calor original sense risc d'afluixar o despreniment, millorant la fiabilitat del funcionament de la màquina. En canvi, les aletes de soldadura poden patir connexions deficients, augmentant la resistència tèrmica.

 

5. Alta compatibilitat de les aletes serrades del dissipador de calor:
Els dissipadors de calor skiving estan modelats en una sola peça, oferint àmplies possibilitats de postprocessament. Es poden combinar amb processos com ara tubs de coure incrustats per millorar el rendiment de dissipació de calor. Tant si s'utilitza soldadura suau com dura, es pot adaptar a l'augment de temperatura corresponent durant el procés de fabricació.

 

6. Apte per a la producció en massa:
Amb les millores contínues en el rendiment de la màquina dentada i el perfeccionament del material, el procés ara és adequat per a la producció a gran escala.

 

7. Compatibilitat de materials:
Els materials conductors tèrmics comuns com ara el coure, l'alumini i diversos aliatges poden patir un processament de serrat. A més, hi ha casos de producció en sèrie amb materials compostos coure-alumini.

 

8. Diversos tipus d'estructura:
A més de la serralada estàndard d'una sola cara, els processos de serratge poden crear serradures de doble cara, serradures de quatre cares en estructures tubulars, serrades circulars i serradures irregulars. La tecnologia actual pot complir els requisits de disseny estructural de la majoria de les aletes del dissipador de calor.

 

9. Reducció de la inversió en motlles, estalvi de costos de desenvolupament i producció:
El procés de serrat elimina la necessitat d'eines d'emmotllament addicionals. Per a les demandes de productes de diferents mides i estructurades, només calen canvis de material i d'eines de serratge, juntament amb la configuració d'un nou programa de serrats, reduint significativament el temps i els costos de prototipat. Això, al seu torn, redueix els costos de producció.

 

Procés de skiving i aplicacions habituals dels dissipadors de calor Skiving

1. Diversos tipus d'aletes de dissipador de calor serrats:
Les aletes dentades del dissipador de calor poden substituir radiadors perfilats, radiadors fixats, radiadors d'aletes plegades, radiadors fosos a pressió i radiadors forjats en moltes aplicacions.

 

2. Aplicacions de dissipació de calor de precisió: capçals refrigerats per aigua i intercanviadors de calor de microcanal:
En el panorama actual, els radiadors refrigerats per aigua s'utilitzen àmpliament en productes com ara CPU d'ordinadors, servidors i targetes gràfiques. El disseny de canals d'aigua en capçals refrigerats per aigua és crucial per a l'eficiència d'absorció de calor durant el funcionament del sistema. Anteriorment, es necessitaven processaments mecànics complexos o processos com la soldadura per difusió i la soldadura forta per crear canals d'aigua, augmentant l'àrea d'absorció de calor i millorant l'eficiència.

Tanmateix, l'aplicació del processament de serrat pot produir un gruix de dents ultra prim, un espai entre dents extremadament petit i diverses altures de canals de refrigeració per aigua, complint els requisits d'intercanvi de calor.

 

3. Aplicacions de dissipació de calor de gran mida:
Els reptes actuals en la gestió de la calor per als centres de dades i la gestió tèrmica en els sistemes d'emmagatzematge d'energia impliquen majoritàriament la demanda de radiadors de grans dimensions. La introducció del procés de serrat respon perfectament als requisits de processament d'aquests radiadors de grans dimensions.

 

Tipus comuns de materials per a aletes de dissipador de calor serrats

1. Aletes del dissipador de calor de coure:
Les aletes dentades de coure presenten una excel·lent conductivitat tèrmica i, quan es combinen amb la tecnologia de serratge, aconsegueixen la màxima superfície de dissipació de calor per unitat de volum. Això millora significativament el rendiment general de la dissipació de calor. Per tant, les aletes del dissipador de calor dentades de coure s'utilitzen en aplicacions de gamma alta com ara xips avançats, refrigeració de CPU i servidors.

 

 

2. Aletes del dissipador de calor Skiving d'alumini:
Típicament fetes d'alumini pur, aquestes aletes tenen una conductivitat tèrmica més alta que els aliatges d'alumini. L'ús del procés de serratge del radiador d'alumini garanteix que el rendiment de dissipació de calor sigui més estable en comparació amb les aletes del dissipador de calor d'alumini extruït. Les aletes del dissipador de calor dentades d'alumini s'apliquen àmpliament a la indústria fotovoltaica, vehicles elèctrics, inversors, llums LED, productes de comunicació i molt més.

 

 

3. Aletes del dissipador de calor de material compost de coure-alumini:
Integrant els avantatges de les aletes del dissipador de calor dentades de coure i d'alumini, aquest material normalment utilitza coure com a base de conductivitat tèrmica, amb serradures aplicades al substrat d'alumini. El procés de fabricació d'aquest material inclou la colada contínua i la tecnologia de premsat en estat semi fos.

 

 

4. Tipus de serrats personalitzables:
Depenent dels requisits, les aletes del dissipador de calor dentades poden ser d'una sola cara, de doble cara o parcialment dentades per satisfer diverses necessitats de dissipació de calor.

 

Consideracions en el disseny i la implementació del dissipador de calor Skiving

1. Dissenyar el gruix i l'espai entre les dents
A l'hora de dissenyar el gruix i l'espai de les dents, és essencial tenir en compte factors generals com ara l'àrea d'intercanvi de calor, la velocitat del flux d'aire i l'eficiència de l'intercanvi de calor, en lloc de buscar només la densitat i l'alçada de les dents. He trobat casos en què el producte d'un client no només tenia un petit espai entre dents sinó també dents molt altes. Fins i tot amb un ventilador potent, el flux d'aire intern es va dificultar significativament. Això no només no millora l'eficiència de la dissipació de calor, sinó que també condueix a l'acumulació de calor, cosa que fa que sigui difícil de dissipar. A més, les dents primes poden reduir l'àrea de la secció transversal de les aletes, afectant l'eficiència de la transferència de calor.

 

2. Eviteu mitificar el dissipador de calor Skiving
És crucial no mitificar els dissenys de dissipadors de calor dentats. Considereu els escenaris d'aplicació i exploreu l'ús combinat de diversos mètodes de refrigeració. A l'hora d'elaborar solucions de refrigeració, és essencial tenir un enfocament obert i adoptar mètodes de refrigeració senzills, rendibles i fiables. Els mètodes de refrigeració no s'han de limitar a un sol tipus; en canvi, es pot utilitzar una combinació de mètodes per garantir una dissipació efectiva de la calor alhora que es redueix la dificultat de fabricació i el cost global del producte final. Alguns exemples inclouen l'ús de tubs de calor i dispersors de calor, refrigeradors termoelèctrics (TEC) i la combinació de refrigeració líquida i refrigeració per aire.