Кіраўніцтва па вырабе цеплавых трубак-радыятараў

Па меры таго, як шчыльнасць электроннай магутнасці працягвае расці, цеплавыя трубкі сталі адным з найбольш эфектыўных рашэнняў пасіўнага кіравання тэмпературай. У параўнанні з традыцыйнымі алюмініевымі радыятарамі, правільна распрацаваны цеплавы канал значна зніжае супраціўленне распаўсюджванню, паляпшае аднастайнасць тэмпературы і павышае агульныя цеплавыя характарыстыкі.

1. што такое цеплавая трубка-радыятар?

Цеплавая трубка — гэта кампазітнае цеплавое рашэнне, якое аб'ядноўвае высокаправодныя медныя цеплавыя трубкі ў дакладна апрацаваную алюмініевую аснову. Цеплавыя трубкі хутка перадаюць цяпло ад крыніцы цяпла ў вобласць рэбраў, дзе яно рассейваецца шляхам канвекцыі і выпраменьвання.

у канфігурацыі з канаўковай асновай:

У алюмініевай аснове створаны пазы, апрацаваныя на станку з ЧПУ.

У пазы ўстаўляюцца загадзя сфармаваныя цеплавыя трубкі.

Інтэрфейс злучаецца пайкай або высокапрадукцыйным тэрмічным клеем.

Завяршаюць канструкцыю ламелі (экструдаваныя, зрэзаныя або злепленыя).

гэты дызайн спалучае ў сабе:

надзвычай высокая эфектыўная цеплаправоднасць цеплавых трубак

лёгкая, эканамічна эфектыўная алюмініевая канструкцыя

вялікая плошча паверхні для канвектыўнага астуджэння

У выніку атрымліваецца высокаэфектыўны радыятар з цеплавой трубкай, прыдатны для сістэм з сярэдняй і высокай шчыльнасцю магутнасці.

2. прынцып працы інтэграцыі цеплавых трубак

Цеплавая трубка — гэта герметычная медная трубка, якая змяшчае невялікую колькасць рабочай вадкасці пад вакуумам. Яе працоўны цыкл уключае ў сябе:

1. паглынанне цяпла ў выпарніку

2. выпарэнне рабочай вадкасці

3. перанос пары ў вобласць кандэнсатара

4. выдзяленне цяпла ў алюмініевую канструкцыю рэбраў

5. вяртанне вадкасці праз унутраную структуру кнота

пры інтэграцыі ў радыятар з цеплавой трубкай, цеплавая трубка:

памяншае градыент базавай тэмпературы

л павышае эфектыўнасць размеркавання цяпла

l зніжае цеплавое супраціўленне паміж пераходам і навакольным асяроддзем (rja)

паляпшае прадукцыйнасць пры натуральнай канвекцыі

3. кантроль сыравіны

3.1 праверка цеплавых труб

ўваходныя цеплавыя трубы праходзяць строгую праверку:

праверка вонкавага дыяметра і таўшчыні сценкі l

вымярэнне дапушчальнай даўжыні l

праверка чысціні паверхні l

пацверджанне цэласнасці вакууму

праверка рабочай вадкасці l

l выпадковая выбарка цеплаперадачы

агляд сертыфікацыі матэрыялаў l

меркаванні па дызайне:

мінімальны радыус выгібу l: ≥1,5 × дыяметр трубы

Рэкамендаваны радыус выгібу l: 2× дыяметр

з-за абмежаванай прасторы можа спатрэбіцца выраўноўванне

кампенсацыю спружыністасці l неабходна разлічваць падчас фармавання

3.2 Праверка алюмініевай асновы

распаўсюджаныя матэрыялы ўключаюць алюмініевыя сплавы 6061 або 6063.

уваходная праверка ўключае ў сябе:

аналіз складу l-спектрометра

выпрабаванні на цвёрдасць і трываласць на расцяжэнне

пацверджанне цеплаправоднасці

дакументацыя аб адпаведнасці патрабаванням l rohs / reach

4. інжынернае праектаванне і аптымізацыя DFM

перад вытворчасцю інжынерная ацэнка ўключае:

l CFD цеплавое мадэляванне

аптымізацыя размяшчэння цеплавых трубак l

аналіз дапушчальных адхіленняў шырыні і глыбіні пазы

мадэляванне цеплавога супраціву інтэрфейсу l

ацэнка рэшткавага напружання

ключавыя паказчыкі дапушчальных адхіленняў для надзейнага цеплавога радыятара:

дапушчальнае адхіленне шырыні пазы l: ±0,03 мм

дапушчальная глыбіня пазы l: ±0,05 мм

l аднабаковы зазор для зборкі: ≤0,05 мм

таўшчыня клеевага злучэння l: 0,1 ± 0,02 мм

Аналіз сукупнасці дапушчальных адхіленняў мае вырашальнае значэнне для мінімізацыі цеплавога супраціву інтэрфейсу.

5. дакладная апрацоўка алюмініевай асновы

5.1 падрыхтоўка асновы

л рэзка матэрыялу

л дадатковае лячэнне зняцця стрэсу

l шасціграннае эталоннае фрэзераванне

усталяванне дадзеных

5.2 апрацоўка канавок

ўстаноўка і каліброўка спецыяльнага пазнага фрэзера

л-слаёвае фрэзераванне для кантролю цеплавой дэфармацыі

маніторынг памераў у рэжыме рэальнага часу

кантроль прамалінейнасці ≤0,1 мм / 100 мм

выдаленне задзірын на краях канаўкі

Чысціня пасля апрацоўкі мае важнае значэнне для забеспячэння аптымальнай прадукцыйнасці злучэння ў канчатковым зборцы радыятара з цеплавой трубкай.

6. папярэдняе фармаванне цеплавых трубак

цеплавыя трубкі папярэдне сагнутыя ў адпаведнасці з трохмернай траекторыяй канаўкі:

л дакладнае фармаванне на прыстасаванне або гнутка з ЧПУ

кампенсацыя спружыністасці l

l 3D-сканаванне, праверка

падрыхтоўка паверхні ў залежнасці ад спосабу склейвання

для паяння:

нікеляванне або хімічная актывацыя

для клеевага злучэння:

l наданне шурпатасці паверхні (пяскоструйная апрацоўка або травленне)

Дакладная папярэдняя фармоўка забяспечвае поўны кантакт унутры цеплавой трубкі-радыятара.

7. працэсы злучэння

У вытворчасці цеплавых трубак-радыятараў выкарыстоўваюцца два асноўныя метады злучэння.

7.1 працэс паяння (опцыя высокай надзейнасці)

крокі ўключаюць:

1. друк паяльнай пасты або размяшчэнне паяльнай загатоўкі

2. кантраляванае нанясенне флюсу (без галагенаў)

3. дакладнае пазіцыянаванне прыстасавання (±0,05 мм)

4. пайка ў вакууме

тыповыя параметры:

л узровень вакууму<5×10⁻³ pa="">

пікавая тэмпература 250–280°C (у залежнасці ад прыпою)

l кантраляваны профіль нагрэву

абарона ад інэртнага газу

кантроль якасці пасля апрацоўкі:

павольнае астуджэнне для зніжэння рэшткавага напружання

рэнтгенаўскі кантроль (ступень запаўнення ≥90%)

l каэфіцыент пустотнасці ≤5%

ачыстка рэшткаў флюсу l

патрабаванні да трываласці на зрух:

15 мПа

пайка забяспечвае меншае цеплавое супраціўленне інтэрфейсу і больш моцную структурную цэласнасць.

7.2 тэрмічнае клейкае злучэнне

выкарыстоўваецца для канструкцый, адчувальных да кошту або абмежаваных тэмпературай.

этапы працэсу:

папярэдні нагрэў і дэгазацыя клею

кантраляванае выдаванне л (дакладнасць аб'ёму ±5%)

бесперапыннае нанясенне шарыка

устаўка цеплавой трубкі l

ціск прыкладання 0,2–0,5 МПа

тэрмічная зацвярдзенне пры тэмпературы 80–120°C на працягу 1–4 гадзін

мэты якасці:

таўшчыня лініі злучэння l: 0,1 ± 0,02 мм

л без бурбалак >0,5 мм

трываласць на зрух >8 МПа

хоць клеевае злучэнне больш гнуткае, тэрмаўстойлівасць крыху вышэйшая ў параўнанні з паянымі зборкамі.

8. варыянты апрацоўкі паверхні

Пасля зборкі ўвесь цеплавы радыятар праходзіць апрацоўку паверхні.

распаўсюджаныя метады лячэння ўключаюць:

анадаванне сернай кіслатой

Таўшчыня плёнкі 8–15 мкм

чорнае пакрыццё для палепшанага выпраменьвання

l герметызацыя

цвёрдае анадаванне

таўшчыня 30–50 мкм

палепшаная зносаўстойлівасць

нікеляванне без электратоку

таўшчыня 5–15 мкм

палепшаная каразійная ўстойлівасць

Апрацоўка паверхні не павінна негатыўна ўплываць на роўнасць паверхні ўстаноўкі (≤0,1 мм).

9. кантроль якасці (КТК)

крытычна важныя для якасці пункты кантролю ўключаюць:

метады праверкі:

вымярэнне памераў l см

рэнтгенаўская тамаграфія

л ультрагукавое сканаванне інтэрфейсу

l-аналіз папярочнага сячэння (адбор проб FAI)

выпрабаванні на трываласць на зрух l

выпрабаванні на цеплавую стойкасць

10. праверка цеплавых характарыстык

прафесійны цеплавы радыятар павінен прайсці:

л кантраляванае тэставанне ўваходнай магутнасці

шматкропкавы маніторынг тэмпературы

Разлік супраціву паміж пераходам і навакольным асяроддзем l

праверка доўгатэрміновай стабільнасці

незалежнае тэставанне функцыянальнасці цеплавых трубак

Праверка прадукцыйнасці забяспечвае паслядоўныя цеплавыя ўласцівасці ва ўсіх вытворчых партыях.

11. вытворчыя магчымасці і тэрміны выканання

тыповы графік вытворчасці:

інжынерыя і праграмаванне: 3–5 рабочых дзён

апрацоўка алюмініевай асновы: 5–8 дзён

л фарміраванне цеплавых труб: 2–3 дні

працэс склейвання: 2–4 дні

апрацоўка паверхні: 2–3 дні

праверка і выпрабаванні: 3–5 дзён

стандартны агульны час выканання:
19–32 рабочых дзён

паскораная вытворчасць:
12–15 рабочых дзён (у залежнасці ад ацэнкі магчымасці)

12. ключавыя інжынерныя меркаванні

каб забяспечыць доўгатэрміновую надзейнасць радыятара з цеплавой трубкай:

л прадухілення механічных пашкоджанняў цеплавых труб

л падтрымліваць строгую чысціню інтэрфейсу

аптымізаваць цеплавыя профілі паяння для зніжэння рэшткавага напружання

старанна разлічваю назапашванне талерантнасці

l падтрымліваць поўную адсочвальнасць матэрыялаў і працэсаў

прысвойваць унікальныя серыйныя нумары для адсочвання жыццёвага цыклу

Правільна распрацаваны цеплавы радыятар значна паляпшае цеплавое размеркаванне, зніжае рабочую тэмпературу і павышае доўгатэрміновую надзейнасць сістэмы.

Дзякуючы спалучэнню дакладнай апрацоўкі канавок на станках з ЧПУ, дакладнага папярэдняга фармавання цеплавых трубак, кантраляваных працэсаў злучэння і строгай праверкі якасці, высокапрадукцыйны радыятар з цеплавой трубкай можа задаволіць высокія патрабаванні да прамысловага і магутнага астуджэння.