散热片加工工艺及成型技术
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散热器几种加工工艺的对比技术的最终表达载体是产品,当原始选材确定之后,制作工艺就成为保证产品质量至关重要的因素。
在解释散热器的工艺前,我们先简单重复一遍散热器的构成。
散热器由顶部的风扇和下部的散热片组成。
而散热片则包括底座和鳍片两部分。
根据制作工艺的不同,底座和鳍片可以是一体的材质(如纯铜),也可以是由不同材质组成的合体(如底座采用铜,而鳍片采用铝)。
悬翼风扇根据空气动力学原理,采用机翼与扰流器结构设计理念,合理的提高了扇叶与散热片之间的高度,使之悬于散热片之上的最佳“气压分隔点”,这样的设计会使流经散热片下端的气流速度增高,产生下压力,避免气流徘徊在风扇与散热片之间,令气流更顺畅的吹向散热片底部,同时也有效的避免因空气乱流而产生的噪音。
PWM脉宽调制PWM脉宽调制是开关型稳压电源中的术语。
PWM开关型稳压电路是在控制电路输出频率不变的情况下,通过电压反馈调整其占空比,从而达到稳定输出电压的目的。
目前,主流的Intel主板与AMD主板均具备了支持PWM功能的风扇控制器。
主板会根据从处理器内部二极管读取的CPU温度数据,往风扇速度控制器输出的PWM信号,以此来驱动支持PWM功能的风扇(四线风扇),以实现器件温度高时风扇转速高,使快速冷却;器件温度下降时,风扇转速随之也降低;若器件的温度降到设定的阈值温度以下时,风扇停转。
这种PWM风扇速度控制器使风扇运行时噪声最小、节能、并能延长风扇的寿命,实现了散热性能和噪音的平衡。
镶铜工艺利用金属材料的热胀冷缩特点,先将铝散热片进行高温处理,然后将冷却后的铜芯(多为圆柱形)压塞进经过CNC(数控车床)铣好的孔中,最后再次进行整体的冷却处理。
由于没有使用第三方介质,塞铜工艺可以大幅度降低接触面间的热阻,不但保证了铜铝结合的紧密程度,更充分利用了两种金属材料的散热特性。
在经过塞铜工艺处理后,散热器底面往往还要经过“铣”和“磨”处理。
铣工艺针对塞铜处理中的铜芯。
磨工艺则针对整个散热片底部进行磨平处理。
散热器生产工艺流程
散热器是一种常见的电子产品散热附件,用于散热设备的散热和降温。
下面是散热器的生产工艺流程:
1. 材料准备:散热器的主要材料是铝合金,因其具有良好的导热性能和轻便的特点,所以非常适合用于散热器的制作。
在生产前,需要准备好符合要求的铝合金板材。
2. 材料切割:将铝合金板材按照散热器的设计要求进行切割,通常使用数控切割机对板材进行切割和加工。
3. 冲孔:根据散热器设计的需要,在切割好的铝合金板材上进行冲孔加工,以便后续组装时方便安装其他附件。
4. 折弯成型:通过数控冲床对冲孔后的铝合金板进行折弯成型,使其形成散热器的结构。
折弯成型也可以通过模具和液压机等设备来完成。
5. 焊接:将多个成型的部件进行焊接,使其形成一个完整的散热器。
焊接通常采用TIG焊接(钨极氩弧焊)或MIG焊接
(金属惰性气体焊接)进行,以保证焊接质量和强度。
6. 表面处理:将焊接好的散热器进行表面处理,通常采用喷砂、氧化、喷漆等方式进行,以增加散热器的耐腐蚀性和美观度。
7. 检测和质检:对生产的散热器进行检测和质量检查,确保散热器符合设计要求和使用要求。
8. 包装和出货:将合格的散热器进行包装,并准备好出货相关的文件和运输事宜,以便将散热器送往客户。
以上是散热器的主要生产工艺流程,通过这些工艺流程,可以生产出质量符合要求的散热器产品。
不过需要注意的是,不同的散热器生产厂家可能会有一些差异和特殊的工艺,因此具体生产工艺可能会有所不同。
铜散热器生产工艺
一致
一、散热片:
1、选择材料:优先考虑使用表面为静电粉末喷涂的铜散热片,可以
带热效率更高。
2、切割:使用特制的铜切割机,将铝制的散热片切割为指定的尺寸
和形状,以便可以用于生产各种类型的散热器。
3、焊接:使用铜极螺旋焊接机,将多个切割的散热片焊接在一起,
形成单一的散热片。
二、加工:
1、折弯:使用折弯机将散热片折弯,使其成为所需的形状,并与相
邻的散热片保持键合状态。
2、压纹:在散热片的内部空隙设置压纹,以保证散热片的固定和耦合。
3、安装:将散热片完美安装在基本结构上,以便将热传递到外部,
并减少热损耗。
三、其他处理
1、抛光:用抛光机将散热器表面抛光,使其光滑美观,提高可视性。
2、局部阳极氧化:在部分散热片上进行局部阳极氧化,以改善其外观。
3、粉末涂漆:使用粉末涂漆技术,在散热器表面涂上特定的颜色,以改善其外观。
四、测试
1、压力测试:在散热器上建立模拟试验场景,应用特定的压力,以检测换热片的热传导性能和热耗损情况。
2、泄漏测试:进行模拟试验,检测散热器是否存在泄漏,确保其在使用过程中不会出现泄。
4)具有吸引力的商品外观,一定的耐蚀性,以及阳极化着色的处理的能力.6063-T5型材成份:铝Al﹥98%,镁Mg0.45%~0.90%,硅Si0.20%~0.60%,铁Fe≤0.35%,铜Cu<0.10%, 锌Zn<0.10%,锰Mn<0.10%,钛Ti<0.10%,其它<0.15%,e.热管:1)从热力学的角度看,物体的吸热、放热是相对的,只要有温度差存在,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象,有差别的只是传导速度。
热传递有3种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
目前用于计算机系统散热的热管一般是中空的圆柱形铝管或铜管,当中一部分空间充有易于蒸发的液体,管壁有吸液芯,由毛细多孔材料构成。
管中始终保持真空状态,因而当中的液体的蒸发温度与环境温度相近。
热管两端产生温差的时候,蒸发端(图中所示的红端)的液体就会迅速沸腾气化。
由于气化后蒸气压力较大,在压力差的作用下,产生的蒸气上升到冷却层(图中所示的蓝端)后冷凝成液体,液化释放热量,以实现把热量从蒸发端带向冷凝端。
利用液态和气态之间相变反应的高速度,热管的热传导效率比普通的纯铜高数十倍,甚至上百倍。
因此,应用热管技术可以在极短的时间内将热量从热管的热端传导到热管的冷端而不会在发热部位堆积,均匀地分布到散热片的各个鳍片上,极大的提高了散热片的导热性能。
液体在冷凝端凝结液化以后,通过毛细作用,流回蒸发端。
如此循环往复,不断地将热量带向温度低的一端。
2)热管技术用于芯片散热,有着以下的优点:1、可实现无噪音的高速度热传导;2、重量轻且构造简单;3、温度分布平均,可起均温或等温作用;4、热传输量大且热传送距离长;5、没有主动元件,本身并不消耗能量;6、可以在无重力力场的环境下使用;7、没有热传方向的限制,蒸发端以及凝结端可以互换;8、耐用、寿命长、可靠,易于存放和保管3)同时,它也存在以下的限制:1、目前而言,价格仍然较高2、采用热管要引入额外的热阻。
散热器制造工艺流程散热器是一种用于散热的设备,广泛应用于电子设备、汽车发动机、冷却塔等领域。
下面是散热器的制造工艺流程:第一步:原材料准备散热器的主要原材料包括铝合金、铜合金、铜铝复合材料等。
在制造散热器之前,需要对原材料进行检查和准备。
首先,检查原材料的质量和规格是否符合要求。
然后,根据散热器的设计要求,选择合适的原材料进行切割和加工。
第二步:冲压加工冲压是散热器制造流程中的重要环节。
首先,根据设计图纸,将原材料进行冲压、剪断和弯曲等操作,制作出散热器的各个零部件。
冲压过程中,需要控制好冲压力度和角度,以确保零件的尺寸和形状精确、一致。
第三步:焊接焊接是将散热器各个零部件进行连接的过程。
常用的焊接方法包括点焊、氩弧焊和激光焊接等。
在焊接过程中,需要控制好焊接温度和时间,以确保焊接接头的质量和强度。
第四步:铆接和装配铆接是散热器制造过程中的另一个重要环节。
将焊接好的零部件通过铆接将其固定在一起。
铆接可以提高散热器的强度和稳定性。
在装配过程中,需要将各个零部件按照设计要求组装在一起,并进行质量检验和调整。
第五步:表面处理表面处理是为了提高散热器的防腐蚀性能和外观质量。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、镀锌、涂装等。
通过表面处理,可以增加散热器的耐用性和美观性。
第六步:质量检验在散热器制造工艺流程的各个环节都需要进行质量检验。
包括原材料质量检验、产品尺寸检测、焊接接头强度测试和表面质量检验等。
通过质量检验,可以确保散热器的质量符合要求。
第七步:包装和运输最后一步是散热器的包装和运输。
根据散热器的规格和尺寸,选择合适的包装材料,将散热器进行包装,以保护其不受损坏。
然后,将包装好的散热器送至仓库或客户现场,准备运输。
散热器的制造工艺流程包括原材料准备、冲压加工、焊接、铆接和装配、表面处理、质量检验以及包装和运输等环节。
每个环节都需要精确控制和严格检验,以确保散热器的质量和性能符合要求。
散热片制造工艺
散热片是一种用于散热的散热元件,主要是通过散热片表面的大面积散热,将热量传递到周围环境中,从而保证散热效率和设备的安全运行。
散热片的制造工艺和材质决定了其散热效率和使用寿命。
散热片制造工艺主要包括以下几个步骤:
1、材料选择:散热片的材料一般选择热导率高、强度好、耐腐蚀和可加工性好的金属材料,如铝、铜、镍、钛等。
2、初加工:用机器工具、锤击和锉削等手工方法对材料进行初加工,制成与散热器设计要求相符合的粗略形状。
3、精加工:将初加工好的散热片用数控机床等高精度加工设备进行精加工,以减小表面粗糙度,提高热导率和散热效率。
4、表面处理:为了提高散热片的表面质量和抗腐蚀性能,通常需要进行阳极氧化、电泳、喷涂等表面处理。
5、检测和质量控制:散热片制造完成后需要进行检测和质量控制,以确保其符合设计要求和使用寿命。
散热片制造工艺的改进可以通过提高加工精度和表面光洁度等方面来提高散热效率,同时也能够降低生产成本和提高产品质量。
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电脑散热器生产工艺随着电脑技术的不断发展,电脑的性能越来越强大,但也带来了一个严重的问题——散热。
电脑在运行过程中会产生大量的热量,如果不能及时有效地散热,就会导致电脑的温度过高,从而影响其性能和寿命。
因此,电脑散热器的生产工艺显得尤为重要。
电脑散热器的生产需要选用合适的材料。
散热器通常由铝合金或铜制成,这些材料具有良好的导热性能,能够快速将热量传导到散热器表面。
此外,散热器的外壳通常采用塑料或金属材料,以保护内部散热结构,并具备良好的耐热性能。
电脑散热器的生产过程中需要进行精确的设计和制造。
散热器通常由散热片、散热管和风扇等组成。
散热片的设计要考虑到散热面积的大小和散热片之间的间距,以确保热量能够充分散发。
散热管的设计要考虑到管道的长度和弯曲角度,以提高热量传导效率。
风扇的设计要考虑到风量和噪音等因素,以保证散热器的散热效果和使用体验。
在生产过程中,需要采用先进的加工设备和技术。
例如,散热片的制造通常采用冲压工艺,通过模具将金属板材冲压成所需形状。
散热管的制造通常采用焊接工艺,将散热管与散热片连接起来。
风扇的制造通常采用注塑工艺,将塑料材料注入模具中,形成风扇叶片和外壳。
电脑散热器的生产还需要进行严格的质量控制。
在生产过程中,需要对材料进行检测,确保其符合相关标准和要求。
对于成品散热器,需要进行散热性能测试,以确保其能够满足设计要求。
同时,还需要进行外观检查和功能测试,以确保散热器的外观完好无损,并能正常工作。
电脑散热器的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
通过选用合适的材料、精确的设计和制造、先进的加工设备和技术,以及严格的质量控制,可以生产出高质量的电脑散热器,有效地解决电脑散热问题,保证电脑的性能和寿命。
随着科技的不断进步,相信电脑散热器的生产工艺也会不断创新和改进,为用户提供更好的散热解决方案。
1. 铝挤式散热片铝材质由于本身柔软易加工的特点很早就应用在散热器市场,铝挤技术简单的说就是将铝锭高温加热后,在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具,作出散热片初胚,然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。
铝挤散热片的成本低,技术门槛要求也不高,不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1:18,所以在有限的空间内很难提高散热面积,故铝挤散热片散热效果比较差,很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。
2. 塞铜式散热片目前市场主流的散热片所用的主要材质无外乎铝和铜两种,而塞铜工艺则正是结合铝和铜各自优点应运而生的产物。
塞铜工艺是利用热胀冷缩的原理来完成的,将铝挤型散热片加热后将铜芯塞入其中,最后再进行整体的冷却。
由于没有使用第三方介质,塞铜工艺可以大幅度降低接触面间的热阻,不但保证了铜铝结合的紧密程度,更充分利用了铝散热快和铜吸热快的特性。
这种塞铜工艺成本适中散热效果也不错,是目前市场上的主流散热片类型。
3. 压固法也就是将众多的铜片或铝片叠加起来,然后在两侧加压并将其截面进行抛光,这个截面与CPU核心接触,另外一面则伸展开来作为散热片的鳍片。
压固法制作的散热器其特点是鳍片数量可以做的很多,而且不需要很高的工艺就能保证每个鳍片都能与CPU核心保持良好的接触(或靠近),而各个鳍片之间也通过压固的方式有着紧密的接触,彼此之间的热量传导损失也会明显降低,正是因为压固法制作的散热器拥有众多的鳍片,这种散热器的散热效果往往不错,重量则比传统的散热器要轻的多。
4. 锻造式散热片锻造工艺就是将铝块加热后利用高压充满模具内而形成的,它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上,厚度1mm以下,能够在相同的体积内得到最大的散热面积,而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。
但锻造时,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨(500吨以上)位的锻压机械,也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高,连许多超频发烧友都无福消受。
暖气散热片制造工艺主要包括以下步骤:
1.裁料:把定做的原材料放进调好的自动裁剪机进行裁剪。
2.单片焊接:裁剪好的钢管与片头放入自动焊接机进行焊接。
3.打磨:焊接完成后会产品突出的焊道,将突出部分打磨平整。
4.打压:打磨完成后进行单片的打压查验是否漏水。
5.组片焊接:将检验完成的单片进行成组焊接。
6.整组打压:整组打压两边保压3分钟查验是否有毛细漏。
7.内防腐:高压抽空满灌油性内防腐进行烘干。
8.喷漆:外表进行除锈后挂入喷塑线进行全方位无死角喷漆烘干。
9.包装:完成后检查合格进行包装发货。
所谓散热片,将热量散失掉是其最根本的目的,因此之前的吸热、导热设计都是为散热的目的而服务的。
不论是被动散热的空冷散热片,还是需要风扇强制导流辅助的风冷散热片,鳍片的职责都是通过与周围环境(空气)的接触将由吸热底传导来的热量散失出去。
为了履行此职责,要求鳍片满足四项要求,每项要求又对应着鳍片的一项参数:1.可迅速吸收热量,即吸热底与鳍片间的热传导,对应与吸热底的连接面积(连接比例)。
2.可大范围扩散热量,即能够将吸收的热量传导到可与环境进行热交换的每个角落,对应鳍片内部的热传导能力(横截面积、形状)。
3.散热面积大,即提供更多与环境进行热交换的场所,对应鳍片的表面积(数量)。
4.空气容积大,风阻小,即鳍片间为空气留有足够的空间,可通过足够的空气,对应鳍片的间距。
要想鳍片获得优秀的效能,此四项要求必须同时满足,但对应的参数又同时受到散热片总体积、重量以及彼此的制约。
在一体成形鳍片中,连接比例、内部导热能力与表面积得益于鳍片的横截面积与数量的增加,但难免影响到鳍片间距与重量;若限定体积,鳍片的横截面积和数量又与间距相矛盾;若限定重量,鳍片的横截面积与数量互相抵触;若鳍片形状、数量不变,增加间距则对体积提出了要求,又会降低连接比例……就算采用后续结合方式,甚至辅以热管等特殊手段,鳍片的设计中仍然难免需要处理两个甚至几个互相矛盾的因素之间的平衡问题。
正是这种令人混乱的复杂制约关系,为设计者们提供了发挥的空间,才有今天这多种多样的鳍片设计。
下面,就为大家介绍一下几种常见的鳍片形式。
鳍片形状:鳍片的设计不论多么“诡异”,基本都可归入两大类之中——片状与柱状,每一类又可根据单体形状与排列方式细分出多种不同子类,当真可称“花样百出”。
片状:片状鳍片是非常典型的形状设计。
利用片状“宽广”的侧面与“单薄”的厚度,可以在相对狭小的空间内获得更大的表面积。
平行:平行排列是片状鳍片非常典型的排列方式,是“经典中的经典”。
平行排列的鳍片,片间距离均匀,空间连贯,利于空气通过。
散热片的制程类型:以何种方式来制造,形成散热片,此对於散热片的散热性能,成本有著极大的直接关连,以下我们逐一介绍各种散热片的制法,以及各种制法的特性差异.大致可以分为以下几种,虽然说制作总类繁多,但是以各种不同需求而言,每样的制作方式都有其优点,都有适合他们的制作流程跟制作成本.压印法(Stamping):将散热金属透过机械压印方式压印成想要的散热片形体,此种作法的程序简单,成本低廉,但散热效果有限,今日许多记忆体模组所用的散热片多采行此种方式.挤制法(Extrusion):将散热金属以高压方式推挤,推挤后金属会依据模孔的形体而变形,如此即形成所要的散热片形体.推挤方式是目前最常用的散热片制法,一般而言散热效果较压印法理想.要注意的是,铜金属因本身特性不易加工,因此不能使用挤制法,挤制法多用在较好塑形加工的铝质散热金属上,因此有时也称为铝挤法,铝挤式散热片.铸造法(Casting):将散热金属先用高温加以融化,融成液状后再注入到铸模中,再经过冷却即可形成所要的散热片形体.可想而知的,铸造法必须先将金属热融,光能源与治具开销就让铸造法成本居高不下,不过此法的塑形及散热效果也更佳.要提醒的是,在金属冷却成形的过程中,倘若金属内有气体,气泡存在,使金属均质性变差,连带也会影响散热片的热导传性.接黏法(Bonding):有别於前述的一体成形法,接黏法是分开制出散热片的「底部」与散热片的「鳍部」,之后再以接黏方式将「底」与「鳍」相连成形.接黏法的好处是可以制出比前述作法更高的散热鳍(Fin),鳍愈高意味著有更大的散热表面积,能增进散热效果.不过,接黏法也考验接黏所用的黏剂,必须使用热导性高的黏剂才行,否则导热,散热效果会打折扣.就一般来说,接黏法通常使用导热胶或焊锡作为黏剂,黏剂一方面要讲究热传导性,另一方面也要够低廉,近年来的新改良作法是用「铝充填胶」做为黏剂,此有助於降低制造成本.折叠法(Folding):折叠法与接黏法相同,皆非一体成形的作法,折叠法的鳍部是以金属片折叠而成,透过折叠方式来增加散热表面积,然后再将「鳍」以焊锡或铜焊接的方式与「底」相连.由於作法与接黏法相近,因此折叠法的弱处也与接黏法类似:两段式成形(分底部与鳍部,再加以合并),增加制造程序与成本,以及接合处的热传导性较受考验.然优点也相近:较佳的散热率.改良式铸造法(Modified die-casting):前述的铸造法为一体成形法,而此处的铸造法则与接黏法,折叠法相同,属於两段式成形法,鳍部与底部分开制造,但底部在铸模内即将冷却成形时,将鳍部与底部浸触,如此即可自然地冷却接黏,此种接法的优点即在於热传导性高,因为是金属融合,没有用上其他的接黏用介材,同时分开制造时可尽量增加鳍的高度,使散热表面积增加,进而增加散热效率.至於缺点则是成本比一体成形的铸造法还要再高.锻造法(Forging):锻造属於「一体成形」法,此法运用极高的压力将散热金属块敲入压模内,进而形成所需的散热片形体.若更细部了解,还可以区分成「热锻」与「冷锻」,技术上热锻较为容易,而冷锻则是较精密,且冷锻而成的散热鳍片较具强度.锻造法与铸造法相同,必须在制造过程中多加留心,锻造由於是用压力敲击方式来使鳍片成形,且期望锻造出极高,极长的鳍片,则会使压模部份更为内深,更内深的结果有可能因压敲的不均,而导致成形后的鳍片高低不一.不过整体而言锻造法可制出较长较高的散热鳍片,且与散热底部一体成形,且具有较高强度,较少的表面粗糙度等优点.切削法(Skiving):切削法是将散热金属块以刀具进行切削,切削出弧状的鳍片,并保留底部不进行切削,如此便形成一个不用接黏,一体且单一材质的散热片,且弧形鳍片能使散热性更佳,原因是弧形鳍片能较一般鳍片更为薄化.要注意的是,前面已提过:铜质散热金属不易加工,因此除了不适合用推挤方式成形制造外,切削法也一样不适合,目前切削法多用於铝质散热金属,铜质仍处在试验阶段.机械加工法(Machining):机械加工法是运用机械加工的方式,将散热金属块上的部份料材去除,以此来形成所要的散热片形体.机械加工法最常见的作法是使用电脑数值控制(Computer Numerical Control;CNC)的机械加工机,运用加工机上的切割锯,以精密的控制操作,将散热金属块切割成几何形体,使散热片成形.就目前来说机械加工法有优点也有缺点,优点是由电脑控制,使生产制造流程能够高度自动化,进而降低产制成本,而缺点则是在加工过程中,鳍片部份容易产生破坏或扭曲,必须进行二次加工来加以调修.虽然优缺并存,然透过生产与控制的持续经验累积及实务精进,未来调修成本会渐减,自动化效益会渐增,现阶段业界对机械加工法的未来性都相当看好,认为仍有很大的发挥空间• 1. 包络体积以散热片的设计而言,这里介绍一个简易的方法,也就是包络体积的观念,所谓包络体积是指散热片所占的体积,如果发热功率大,所需的散热片体积就比较大。
散热器生产工艺
散热器是一种用于降低电子设备温度的散热设备,广泛应用于计算机、手机、电视等电子产品中。
其生产工艺主要包括材料准备、模具制作、铝材加工、表面处理等过程。
首先,材料准备是散热器生产的第一步。
散热器主要由铝材制成,一般选用纯度高、导热性好的铝合金。
生产厂家首先购买合适规格的铝材料,并进行质检,确保材料符合要求。
接下来是模具制作。
模具是生产散热器的重要工具,用于将原材料塑造成指定形状和尺寸的散热器。
根据产品设计图纸,生产厂家设计并制作合适的模具。
模具一般由金属材料制成,需要经过切割、钳工、车床等多道工序加工,以确保模具的精度和稳定性。
然后进行铝材加工。
铝材加工是散热器生产的核心环节,主要包括切割、焊接和冲压。
首先,根据模具的要求,将铝材料进行切割,得到相应形状的零件。
然后,用焊接机将这些零件焊接成散热器的基本结构。
最后,通过冲压工艺,将散热器表面形成散热鳍片和其他必要的结构。
最后是表面处理。
表面处理是为了提高散热器的外观质量和耐腐蚀能力。
常用的表面处理方法包括阳极氧化、喷涂和电泳涂装。
阳极氧化是将散热器浸泡在含有特定化学物质的溶液中进行氧化处理,使其表面形成一层氧化膜;喷涂是将特定颜色的漆喷涂在散热器表面,增强其外观和耐腐蚀性;电泳涂装是将散热器浸泡在带电的液体中,利用电解作用使涂料均匀粘附在
散热器表面。
综上所述,散热器的生产工艺包括材料准备、模具制作、铝材加工和表面处理等过程。
通过这些工艺的精确操作和控制,可以生产出质量优良、散热效果良好的散热器产品。
1. 铝挤式散热片
铝材质由于本身柔软易加工的特点很早就应用在散热器市场,铝挤技术简单的说就是将铝锭高温加热后,在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具,作出散热片初胚,然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。
铝挤散热片的成本低,技术门槛要求也不高,不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1:18,所以在有限的空间内很难提高散热面积,故铝挤散热片散热效果比较差,很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。
2. 塞铜式散热片
目前市场主流的散热片所用的主要材质无外乎铝和铜两种,而塞铜工艺则正是结合铝和铜各自优点应运而生的产物。
塞铜工艺是利用热胀冷缩的原理来完成的,将铝挤型散热片加热后将铜芯塞入其中,最后再进行整体的冷却。
由于没有使用第三方介质,塞铜工艺可以大幅度降低接触面间的热阻,不但保证了铜铝结合的紧密程度,更充分利用了铝散热快和铜吸热快的特性。
这种塞铜工艺成本适中散热效果也不错,是目前市场上的主流散热片类型。
3. 压固法
也就是将众多的铜片或铝片叠加起来,然后在两侧加压并将其截面进行抛光,这个截面与CPU核心接触,另外一面则伸展开来作为散热片的鳍片。
压固法制作的散热器其特点是鳍片数量可以做的很多,而且不需要很高的工艺就能保证每个鳍片都能与CPU核心保持良好的接触(或靠近),而各个鳍片之间也通过压固的方式有着紧密的接触,彼此之间的热量传导损失也会明显降低,正是因为压固法制作的散热器拥有众多的鳍片,这种散热器的散热效果往往不错,重量则比传统的散热器要轻的多。
4. 锻造式散热片
锻造工艺就是将铝块加热后利用高压充满模具内而形成的,它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上,厚度1mm以下,能够在相同的体积内得到最大的散热面积,而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。
但锻造时,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨(500吨以上)位的锻压机械,也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高,连许多超频发烧友都无福消受。
5. 接合型散热片
由于传统铝挤型散热片无法突破鳍片厚度和长度的比例限制,故而采用结合型散热片。
这种散热片是先用铝或铜板做成鳍片,之后利用导热膏或焊锡将它结合在具有沟槽的散热底座上。
结合型散热片的特点是鳍片突破原有的比例限制,散热效果好,而且还可以选用不同的材质做鳍片。
当然了,缺点也显而易见,就是利用导热膏和焊锡接结合鳍片和底座会存在介面阻抗问题,从而影响散热,为了改善这些缺点,散热片领域又运用了2种新技术。
首先是插齿技术,它是利用60吨以上的压力,把铝片结合在铜片的基座中,并且铝和铜之间没有使用任何介质,从微观上看铝和铜的原子在某种程度上相互连接,从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传导能力。
第二种是回流焊接技术,传统的接合型散热片最大的问题是介面阻抗问题,而回流焊接技术就是对这一问题的改进。
其
实,回流焊接和传统接合型散热片的工序几乎相同,只是使用了一个特殊的回焊炉,它可以精确的对焊接的温度和时间参数进行设定,焊料采用用铅锡合金,使焊接和被焊接的金属得到充分接触,从而避免了漏焊空焊,确保了鳍片和底座的连接尽可能紧密,最大限度降低介面热阻,又可以控制每一个焊点的焊铜融化时间和融化温度,保证所有焊点的均匀,不过这个特殊的回焊炉价格很贵,主板厂商用的比较多,而散热器厂商则很少采用。
6. 切削式散热片
相对于铝挤型散热片,切削工艺解决了散热片的鳍片厚长之比的限制。
切削工艺是利用特殊的刀具将整块材质削出一层层的鳍片,这种散热鳍片可薄至0.5mm,而且散热片的鳍片和底座是一体的,因而就不会出现界面阻抗的问题。
不过这种切削工艺在生产的过程中废料多和量品率低的影响使得成本居高不下,故而切削工艺主要偏向铜制散热片。
7. 可挠性散热片
可挠性散热片是先将铜或铝的薄板,以成型机折成一体成型的鳍片,然后用穿刺模将上下底板固定,再利用高周波金属熔接机,与加工过的底座结合成一体,由于制程为连续接合,适合做高厚长比的散热片,且因鳍片为一体成型,有利于热传导之连续性,鳍片厚度仅有0.1mm,可大大降低材料的需求,并在散热片容许重量内得到最大热传面积。