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文獻綜述
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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: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、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80萬套以上,價值高達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,一次上機合格率為50%左右,大大落后于國際上15~20t/模和一次上機合格率為67%的先進水平,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
隨著著計算機工業(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,因為許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70年代每平方厘米電路芯片的功率最高約為10W,20世紀80年代增加到20-30W,進入20世紀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或整件。獨立完成相應(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。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元件的換熱,以滿足其性能和可靠性指標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、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,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。按照一般公認的標準,模具產(chǎn)值與其帶動實現(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)濟可行的決定因素之一,工模具的設(shè)計與制造質(zhì)量是實現(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)是實現(xiàn)任何一種沖壓工藝過程的基礎(chǔ),因為它是使金屬產(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1500MPa 以上的高級耐熱高強度工模具材料,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,先進可靠,但結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,尺寸規(guī)格大,難于設(shè)計制造。如 200MN 臥式?jīng)_壓機上的大型特種組合型材模具,模具組尺寸為φ1800×500mm,重達10t,需15t高強而熱合金鋼坯,其設(shè)計、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,大多仍還處于試驗摸索階段模具標準件標準化程度缺少知識產(chǎn)權(quán)的保護。
表1-1國內(nèi)外沖壓模具設(shè)計制造的發(fā)展水平和主要差距[6]。
國際先進水平
國內(nèi)先進水平
設(shè)計理論和方法
普遍采用動態(tài)熱分析與熱模擬及有限元和電子計算機分析技術(shù),研發(fā)了多種新結(jié)構(gòu)模具及設(shè)計軟件,建立了巨型數(shù)據(jù)庫與專家?guī)欤谘邪l(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)
機加工、電加工和熱加工水平很高,機床的 NC/CNC 程度達 95%以上,加工中心基本普及實現(xiàn)全線自動化生產(chǎn)
推行機-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 2000~2500HV
生產(chǎn)方式及專業(yè)化、標準化程度
高度專業(yè)化集約化生產(chǎn),專業(yè)化標準化程度達 85%~95%
多采用大而全、小而全生產(chǎn)方式,專業(yè)化、標準化程小于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;進一步擴大技術(shù)的應(yīng)用范圍[7]。世界較先進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,它的模具從設(shè)計到加工完全依賴高科技,將實體設(shè)計加上數(shù)控編程,取代了人工實型制作和機床操作;精細模面設(shè)計和精細數(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?,F(xiàn)在數(shù)控編程人員已超過了現(xiàn)場操作工人,數(shù)控編程的工時費用,超過了機床的加工工時費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,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,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、生產(chǎn)、管理理念與模式;創(chuàng)造最佳管理和效益的團隊精神;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;廣泛采用標準件通用件的分工協(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)計與制造等。
進入21世紀以來,在經(jīng)濟全球化的新形勢下,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。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)代先進制造技術(shù)來提升競爭實力,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,但尚不是沖壓強國,與工業(yè)發(fā)達國家比起來,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,計算機優(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,擴大品種,改善品質(zhì)為目標的。
模具設(shè)計方面:
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水平的1/3左右。
(2) 設(shè)計理論,方法和結(jié)構(gòu)選擇待方成,大大落后于國際先進水平。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,基本上實現(xiàn)零試?;蚩纱蟠鬁p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)出多種新的先進結(jié)構(gòu)模具,加工精度達到了很高水平,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)計是鋁合金型材沖壓技術(shù)的核心,合理的工藝設(shè)計和先進的模具設(shè)計是保證產(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)計和模具設(shè)計是很有必要的,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,以達到散熱的目的。CPU散熱器,顯卡散熱器,機箱散熱器大多數(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散熱,主要是配合風(fēng)扇構(gòu)成風(fēng)冷系統(tǒng),也可獨立運用于發(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現(xiàn)散熱,單獨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)點是以不高的成本實現(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
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,因為鋁材質(zhì)的屬性決定了其散熱效率高,因為導(dǎo)流片的作用,能形成煙囪效應(yīng),從而能很快的實現(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,這是因為各種金屬材質(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。鋁制散熱器最適合在自來水環(huán)境下運行,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屏障。
3.2鋁制散熱器的缺點
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)計與制造成為復(fù)雜截面形狀的散熱器制造的難點和重點[16],模具的優(yōu)化設(shè)計是保證得到合格散熱器沖壓產(chǎn)品的關(guān)鍵。
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