2026-05-19 14:41:45
Naarmate de elektronische vermogensdichtheid blijft toenemen, is de heatpipe-koelplaat uitgegroeid tot een van de meest efficiënte passieve oplossingen voor thermisch beheer. In vergelijking met conventionele koelplaten van alleen aluminium, vermindert een goed ontworpen koelplaat met heatpipe de spreidingsweerstand aanzienlijk, verbetert de temperatuuruniformiteit en verhoogt de algehele thermische prestaties.
Een heatpipe-koelblok is een samengestelde thermische oplossing die zeer geleidende koperen heatpipes integreert in een nauwkeurig bewerkte aluminium basisplaat. De heatpipes transporteren de warmte snel van de warmtebron naar het koelblok, waar deze door convectie en straling wordt afgevoerd.
in de configuratie met gegroefde basis:
In de aluminium basis worden CNC-gefreesde sleuven aangebracht.
In de groeven zijn voorgevormde warmtebuizen ingebed.
De interface wordt verbonden door middel van solderen of een hoogwaardige thermische lijm.
De structuur wordt voltooid door middel van vinnen (geëxtrudeerd, geschaafd of gelijmd).
Dit ontwerp combineert:
extreem hoge effectieve thermische geleidbaarheid van warmtebuizen
een lichtgewicht, kostenefficiënte aluminium constructie
groot oppervlak voor convectiekoeling
Het resultaat is een zeer efficiënte koelplaat met warmtebuis, geschikt voor systemen met een gemiddelde tot hoge vermogensdichtheid.
Een warmtebuis is een afgesloten koperen buis die een kleine hoeveelheid werkmedium onder vacuüm bevat. De werkingscyclus omvat:
1. warmteabsorptie in het verdampergedeelte
2. verdamping van de werkzame vloeistof
3. Damptransport naar het condensorgebied
4. warmteafgifte aan de aluminium vinstructuur
5. Vloeistofretour via interne lontstructuur
Wanneer de heatpipe in een heatpipe-koelblok wordt geïntegreerd, zorgt deze voor het volgende:
l vermindert de basistemperatuurgradiënt
l verbetert de efficiëntie van de warmteverspreiding
l verlaagt de thermische weerstand tussen junctie en omgeving (rja)
l verbetert de prestaties bij natuurlijke convectie
Inkomende warmtebuizen worden aan een strenge inspectie onderworpen:
verificatie van de buitendiameter en wanddikte
l lengte tolerantie meting
controle van de oppervlaktereinheid
bevestiging van de vacuümintegriteit
l validatie van de werkvloeistof
l willekeurige bemonstering van het warmteoverdrachtsvermogen
l materiaal certificering beoordeling
ontwerpoverwegingen:
Minimale buigradius: ≥1,5 × pijpdiameter
Aanbevolen buigradius: 2 × diameter
Mogelijk moet de afbeelding worden afgevlakt vanwege ruimtegebrek.
De terugveringcompensatie moet tijdens het vormen worden berekend.
Veelgebruikte materialen zijn onder andere aluminiumlegeringen 6061 of 6063.
De inkomende verificatie omvat:
l spectrometer samenstellingsanalyse
hardheids- en treksterktetesten
bevestiging van de thermische geleidbaarheid
RoHS/REACH-conformiteitsdocumentatie
Vóór de productie omvat de technische evaluatie het volgende:
l cfd thermische simulatie
l optimalisatie van de lay-out van de warmtepijp
Tolerantieanalyse van groefbreedte en -diepte
modellering van de thermische weerstand van de interface
l reststressbeoordeling
Belangrijke tolerantiedoelen voor een betrouwbare heatpipe-koelplaat:
Tolerantie voor groefbreedte: ±0,03 mm
Tolerantie voor groefdiepte: ±0,05 mm
l enkelzijdige montageopening: ≤0,05 mm
dikte van de lijmverbinding: 0,1 ± 0,02 mm
Tolerantie-stapelingsanalyse is cruciaal om de thermische weerstand van de interface te minimaliseren.
materiaal snijden
optionele stressverlichtende behandeling
l zesvlaks referentiefrezen
l datum vaststelling
Installatie en kalibratie van de speciale sleufsnijder
gelaagd frezen om warmtevervorming te beheersen
real-time dimensiebewaking
l rechtheidscontrole ≤0,1 mm / 100 mm
Verwijdering van bramen aan de randen van de groeven
Na de bewerking is reinheid essentieel om optimale hechting te garanderen in de uiteindelijke koelplaat met warmtebuisconstructie.
De warmtebuizen zijn voorgebogen om het 3D-groefpad te volgen:
precisievormmal of CNC-buig
l terugveringcompensatie
l 3D-scanverificatie
l oppervlaktevoorbereiding afhankelijk van de hechtingsmethode
voor solderen:
vernikkelen of chemische activering
voor lijmverbindingen:
oppervlakteverruwing (zandstralen of etsen)
Nauwkeurige voorvorming zorgt voor volledig contact binnen de heatpipe-koelstructuur.
Bij de fabricage van heatpipe-koelplaten worden twee gangbare verbindingsmethoden gebruikt.
De stappen omvatten:
1. Het printen van soldeerpasta of het plaatsen van soldeerpreforms
2. Gecontroleerde lichtbundeltoepassing (halogeenvrij)
3. Nauwkeurige positionering van de bevestiging (±0,05 mm)
4. vacuüm reflow solderen
typische parameters:
l vacuümniveau<5×10⁻³ pa="">
piektemperatuur 250–280 °C (afhankelijk van de soldeerlegering)
l gecontroleerd verwarmingsprofiel
bescherming tegen inert gas
kwaliteitscontrole na het proces:
Langzame afkoeling om restspanning te verminderen
l röntgenonderzoek (vullingsgraad ≥90%)
l holteverhouding ≤5%
l fluxrestreiniging
vereiste schuifsterkte:
15 MPa
Solderen zorgt voor een lagere thermische weerstand van de interface en een sterkere structurele integriteit.
Gebruikt voor kostenbewuste of temperatuurbeperkte ontwerpen.
processtappen:
l voorverwarming en ontgassing van de lijm
gecontroleerde dosering (volumenauwkeurigheid ±5%)
continue kralenapplicatie
inbrenging van een warmtebuis
l druktoepassing 0,2–0,5 MPa
thermische uitharding bij 80–120 °C gedurende 1–4 uur
kwaliteitsdoelstellingen:
dikte van de lijmlaag: 0,1 ± 0,02 mm
l geen luchtbel >0,5 mm
schuifsterkte >8 MPa
Hoewel lijmverbindingen flexibeler zijn, is de thermische weerstand iets hoger in vergelijking met gesoldeerde verbindingen.
Na de montage ondergaat het complete heatpipe-koelblok een oppervlakteafwerking.
Veelvoorkomende behandelingen zijn onder andere:
zwavelzuur anodiseren
l 8–15 μm filmdikte
zwarte afwerking voor verbeterde straling
l afdichtingsbehandeling
hard anodiseren
l 30–50 μm dikte
verbeterde slijtvastheid
chemisch vernikkelen
l 5–15 μm dikte
verbeterde corrosiebestendigheid
De oppervlaktebehandeling mag de vlakheid van het installatieoppervlak niet negatief beïnvloeden (≤0,1 mm).
Tot de cruciale kwaliteitscontrolepunten behoren:
controle-item | standaard |
tolerantie groefbreedte | ±0,03 mm |
groefdiepte tolerantie | ±0,05 mm |
rechtheid | ≤0,1 mm/100 mm |
montagekloof | ≤0,05 mm |
soldeer vulsnelheid | ≥90% |
porositeit | ≤5% |
lijmdikte | 0,1 ± 0,02 mm |
vlakheid van het installatieoppervlak | ≤0,1 mm |
thermische weerstand | ≤ klantspecificatie |
inspectiemethoden:
l cmm dimensionale meting
l röntgenbeeldvorming
l ultrasone interface scanning
l dwarsdoorsnedeanalyse (fai-steekproef)
l schuifsterktetesten
testen van de thermische weerstand
Een professionele heatpipe-koelplaat moet aan de volgende eisen voldoen:
l gecontroleerde stroomtoevoer testen
meerpunts temperatuurbewaking
l junctie-naar-omgeving weerstandsberekening
langdurige stabiliteitsverificatie
onafhankelijke functionaliteitstests van warmtebuizen
Prestatievalidatie garandeert consistent thermisch gedrag in alle productiebatches.
Typische productietijdlijn:
l engineering & programmering: 3-5 werkdagen
Bewerking van de aluminium basis: 5-8 dagen
Vorming van de warmtebuis: 2-3 dagen
hechtingsproces: 2-4 dagen
oppervlaktebehandeling: 2-3 dagen
l inspectie & testen: 3–5 dagen
standaard totale levertijd:
19–32 werkdagen
versnelde productie:
12-15 werkdagen (afhankelijk van een haalbaarheidsstudie)
Om de betrouwbaarheid van een koelblok met warmtebuis op lange termijn te garanderen:
Ik voorkom mechanische schade aan warmtebuizen.
Ik zorg voor strikte reinheid van de interface.
Optimaliseer de thermische profielen van het solderen om restspanning te verminderen.
Ik bereken de tolerantieaccumulatie zorgvuldig.
Ik zorg voor volledige traceerbaarheid van materialen en processen.
unieke serienummers toewijzen voor levenscyclusregistratie
Een goed ontworpen heatpipe-koelplaat verbetert de warmteverspreiding aanzienlijk, verlaagt de bedrijfstemperatuur en verhoogt de betrouwbaarheid van het systeem op de lange termijn.
Door nauwkeurige CNC-groefbewerking, precieze voorvorming van de warmtebuizen, gecontroleerde verbindingsprocessen en strenge kwaliteitscontrole te combineren, kan een hoogwaardig koelblok met warmtebuizen voldoen aan de veeleisende industriële en hoogvermogenskoelingseisen.
Kingka Tech Industrial Limited
Wij zijn gespecialiseerd in nauwkeurige CNC-bewerking en onze producten worden veel gebruikt in de telecommunicatie-industrie, de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, industriële besturingen, vermogenselektronica, medische instrumenten, beveiligingselektronica, LED-verlichting en multimediaconsumptie.
Adres:
Da Long Nieuw Dorp, Xie Gang Stad, Dongguan Stad, Guangdong Provincie, China 523598
E-mail adres:
Telefoon:
+86 1371244 4018
