常见散热器的制造工艺
Source: Solar
Time: 2020-04-01
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切削:切削工艺的具体种类很多,从无润滑切削到润滑切削,从高速切削到激光切割,从车、钻到铣、磨,在散热片的成形过程中,为了获得一些较特殊、精细的形状,都需要使用切削工艺。具体用途主要有板材(吸热底、鳍片等)成形、散热片开槽、底面修整、特殊雕刻等。优势:根据不同方式、刀具,可适用于各种用途。劣势:设备,主要是刀具磨损快,多数需要人工参与或自动化控制,成本高。
铝挤压:铝挤压技术简单的说就是将铝锭高温加热至约 520~540℃,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。铝挤压技术较易实现,且设备成本相对较低,也使其在前些年的低端市场得到广泛的应用。一般常用的铝挤型材料为 Al 6063,其具有良好热传导率(约 160~180 W/m.K)与加工性。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,。优势:投资少、技术门槛低、开发周期短,易于投产;模具费用、生产成本低,产量大;适用范围广,既可制造单独散热片,也可制造结合型散热片的鳍片部分。劣势:鳍片形状相对简单,无法获得很大(大于 20)的瘦长比。典型产品:几乎所有一体成形铝合金片状鳍片散热片。
精密切削(Skiving):一种独到的金属成形工艺,是最有望大范围应用的铜质散热片一体成形工艺。加工方法为:将一整块金属型材根据需要。利用精确控制的特殊刨床切割出指定厚度的薄片,再向上弯折为直立状态,成为散热鳍片。优势:精密切削工艺最大的优势在于吸热底与鳍片一体成形,连接面积(连接比例)大,不存在介面阻抗,鳍片较厚,能够更有效利用散热表面积;此外, 精密切削技术可以在单位体积内切割出更大的散热面积(增加 50%以上)。精密切削技术切割出的散热片表面会形成粗颗粒,这种粗颗粒可以使散热片和空气的接触面更大,提升散热效率。精密切割的最大优势是散热器属于整体切割成型,散热鳍片和散热底座结合为一体,精密切削技术制造的散热片不存在介面热阻的问题,热传导效率非常高。劣势:受到原材料等的影响,良品率低;为了保证一定的应力,切割过程中无法将鳍片切得很薄、很长,即瘦长比不足;提供更大表面积的同时,片间距离短,过风空间较小,风阻较大。此外,相对铝挤压等适于大规模生产的成型工艺,精密切削的设备、人工成本高,大规