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熱設計網

散熱的技術與工藝

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提到熱設計,大家津津樂道的往往都是一些新技術,新材料,而工藝常常被丟在角落無人問津。工藝(Craft),度娘上的解釋是指勞動者利用各類生產工具對各種原材料、半成品進行加工或處理,最終使之成為成品的方法與過程。它是指對技術構想的實現方式,往往被認為比技術低一個層次。十年前,Jason剛入行時,對工藝一無所知,幾乎所有的精力都用來做仿真優化,曾經提交過一個技術上優化的方案,結果那個散熱器參數超出了模具設計極限,最終導致項目延期。后面的職業生涯里,Jason都對工藝保持著敬畏之心和高度熱情。
舉例來講,相對于鋁擠材料6063,壓鑄鋁YL113的導熱系數幾乎縮水50%,以至于好多工程師一提到YL113就皺眉頭。但是,壓鑄工藝為散熱器設計提供了很多靈活性,比如,翅片可以做成魚鱗式,叉排,凸臺繞流,非等尺寸流道以平衡流阻和熱阻,等等等。你對工藝制成的把握,可以讓你的設計靈感發揮到極致。

07年始風電的興起推動了水冷的大發展,相應的工藝也是遍地開花,有意思的是,同一個設計思路得到的參數,用不同工藝加工產生的效果可能差別很大。單就兩個帶槽的金屬板“捏”到一起的方法就有螺釘+密封圈、攪拌摩擦焊、釬焊等等,釬焊又分為氣體保護焊,真空焊等。不同的結合方式,耐腐蝕,耐壓,成本,甚至性能都會有所差異。工藝成了水冷設計越不開的坎。
另一個例子,是和群里(319322744)某博海闊天空的討論一個小的散熱裝置,能否實現的關鍵,是一些小尺寸部件的焊接。見多識廣的某博透露,有研究所的師傅可以實現直徑1mm的管道端面焊接,且管道是暢通的。雖然最終那個構思沒有完成下去,但這個微尺寸焊接還是給Jason留下了很深的印象。
最近,一些產品的成本壓力很大。Jason關注到一個非常冷門的工藝,引入到電子散熱領域,評估了一下,成本竟然有望減半!
隨著熱設計的逐步精細化,材料,技術應用和工藝變得密不可分。對工藝的熟知,應該可以讓你天馬行空的設計有一個可靠的落腳點。畢竟你的設計最終是需要產品化的。

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