Koellichaam met heatpipe

Heat Sink With Heat Pipe is een heat sink met geïntegreerde heat pipe-technologie, die wordt gebruikt om de warmteafvoerefficiëntie te verbeteren en is met name geschikt voor elektronische apparaten met een hoog vermogen, zoals computers, ledlampen, servers en industriële apparatuur. Deze heat sink combineert heat pipes (Heat Pipe) met traditionele heat sinks (Heat Sink), waardoor de warmte die door de apparatuur wordt gegenereerd effectief wordt overgedragen van de warmtebron naar het oppervlak van de heat sink en de warmte door convectie en straling in de lucht wordt afgevoerd.

Productieproces

Heatpipe-ontwerp en -fabricage

Heatpipe-structuur: Heatpipes zijn meestal gemaakt van koper of aluminium en de buis is gevuld met werkvloeistof. Nadat de vloeistof verdampt, geeft het warmte af aan het ene uiteinde van de warmtebron, condenseert tot vloeistof en stroomt terug naar het koude uiteinde via de capillaire structuur.

Productieproces van heatpipes: Het productieproces van heatpipes omvat doorgaans koperen buisbewerking, het coaten van de binnenwand met werkvloeistof, het onder druk afdichten en vacuüminjectie, enz. om ervoor te zorgen dat de werkvloeistof in de heatpipe effectief kan verdampen en condenseren bij hoge temperaturen.

Frezen en oppervlaktebehandeling van radiator

Het radiatorgedeelte is meestal gemaakt van aluminiumlegering en meerdere warmteafvoervinnen worden vervaardigd door middel van CNC-frees- en stansprocessen om het warmteafvoergebied te maximaliseren.

Vervolgens wordt het oppervlak behandeld, bijvoorbeeld door middel van anodiseren, spuiten of coaten, om de corrosiebestendigheid en thermische geleidbaarheid te verbeteren.

Aansluiting van heatpipe op koellichaam

Lassen of warmpersen: De heatpipe wordt door middel van lassen of warmpersen met de heatsink verbonden. Zo wordt ervoor gezorgd dat de heatpipe de warmte effectief van de warmtebron naar de heatsink kan overbrengen.

Testen en kwaliteitscontrole

De voltooide heatpipe-radiator ondergaat strenge kwaliteitscontroles, waaronder het testen van parameters zoals thermische geleidbaarheid, warmteafvoer en drukbestendigheid om de stabiliteit ervan in een omgeving met hoge temperaturen en druk te garanderen.

Precisie

De diameter en lengte van de heatpipe: De diameter van de heatpipe is meestal tussen 6 mm en 12 mm, en de lengte kan worden aangepast aan specifieke behoeften. De nauwkeurigheid moet binnen ±0,1 mm liggen om de effectieve circulatie van de werkvloeistof in de heatpipe te garanderen.

Vinnenafstand: De afstand tussen de koellichamen bepaalt de warmteafvoer, doorgaans 1 mm tot 5 mm. Ook de nauwkeurigheid moet binnen ±0,1 mm liggen.

Thermische weerstand: De thermische weerstand van de heatpipe-radiator ligt doorgaans tussen 0,2°C/W en 2°C/W, en de specifieke waarde is afhankelijk van het ontwerp van de radiator en de gebruikte materialen. Hoe lager de thermische weerstand, hoe hoger de warmteafvoerefficiëntie.

Thermische geleidbaarheid: De thermische geleidbaarheid van de heat sink en heat pipe bepaalt de warmteoverdrachtsefficiëntie. De thermische geleidbaarheid van aluminiumlegeringsmaterialen is gewoonlijk ongeveer 200-220 W/m·K, en de thermische geleidbaarheid van koper is hoger, tot 380 W/m·K.

Oppervlaktebehandeling

Anodiseren: Dit is een veelvoorkomende oppervlaktebehandelingsmethode voor aluminiummaterialen, die de corrosiebestendigheid, hardheid en thermische geleidbaarheid van aluminiumlegeringen kan verbeteren. Er vormt zich een dichte oxidefilm op het oppervlak van geanodiseerd aluminium, wat het warmteafvoereffect effectief verbetert.

Spuiten: Door het spuitproces wordt een coating met goede thermische geleidbaarheid op het oppervlak van de heat sink aangebracht. Dit proces verbetert niet alleen het warmteafvoereffect, maar verbetert ook de corrosiebestendigheid.

Coating: Speciale coatingmaterialen, zoals grafeen, koolstofnanobuisjes en andere materialen, worden gebruikt om de thermische geleidbaarheid verder te verbeteren.

Metaalplating: Bijvoorbeeld nikkelplating, zilverplating, enz. Deze processen kunnen de oxidatieweerstand van de radiator verhogen, corrosie verminderen en de stabiliteit na langdurig gebruik verbeteren.

Toepassingsgebieden

Elektronische producten: waaronder computerprocessoren (CPU's), grafische kaarten, spelconsoles, routers en andere apparatuur, die met name geschikt zijn voor warmteafvoer van elektronische componenten met hoge prestaties en een hoog vermogen.

LED-verlichting: De warmteafvoervereisten van LED-lampen worden steeds hoger. Heatpipe-radiatoren kunnen de bedrijfstemperatuur van LED-lampen effectief verlagen en hun levensduur verlengen.

Servers en datacenters: Geïntegreerde elektronische apparaten met hoge dichtheid, zoals servers, hebben extreem belangrijke warmteafvoervereisten. Heatpipe-radiatoren kunnen effectief oververhitting en apparatuurstoringen voorkomen.

Auto-elektronica: In elektrische voertuigen, hybride voertuigen en traditionele voertuigen kunnen heatpipe-radiatoren worden gebruikt voor batterijbeheersystemen, motorregelsystemen en andere elektronische apparaten.

Industriële apparatuur: In automatiseringsapparatuur, medische apparatuur en communicatieapparatuur worden vaak heatpipe-radiatoren gebruikt om een stabiele werking van de apparatuur bij hoge belasting te garanderen.

Hoe te onderhouden en te onderhouden

Regelmatig schoonmaken: Heatpipe-radiatoren zijn gevoelig voor stofophoping, met name de opening tussen de koelribben. Maak het oppervlak van de radiator regelmatig schoon van stof en vuil om het warmteafvoereffect te behouden. Gebruik een zachte borstel of perslucht voor het schoonmaken en vermijd het gebruik van water of zeer bijtende reinigingsmiddelen.

Controleer de heatpipe-aansluiting: De verbinding tussen de heatpipe en de heatsink is de sleutel tot warmtegeleiding. Het is noodzakelijk om regelmatig de stevigheid van de las- of warmpersverbinding te controleren om slecht contact te voorkomen en het warmteafvoereffect te verminderen.

Vermijd overmatige impact: Hoewel de heatpipe-radiator sterk is, is het toch noodzakelijk om sterke impact of druk te vermijden om te voorkomen dat de heatpipe breekt of lekt.

Regeling van de omgevingstemperatuur: Zorg ervoor dat de omgevingstemperatuur van de apparatuur binnen het aanbevolen bereik ligt om oververhitting van de apparatuur te voorkomen, vooral bij gebruik in een omgeving met hoge temperaturen. Zo voorkomt u dat de heatpipe-radiator overbelast raakt.

Voorkom vloeistoflekkage: De heatpipe is gevuld met werkvloeistof. Zodra de heatpipe breekt of lekt, zal de warmteafvoerprestatie sterk afnemen. Tijdens onderhoud moet ervoor worden gezorgd dat scherpe voorwerpen niet in contact komen met de heatpipe.

Voorzorgsmaatregelen

Installatierichting: De installatiepositie en -richting van de heatpipe-radiator zijn zeer kritisch. Zorg er bij de installatie voor dat het verdampingsuiteinde van de heatpipe naar de warmtebron is gericht en het condensatie-uiteinde naar de warmteafvoervinnen. Een verkeerde installatierichting heeft invloed op de werkefficiëntie van de heatpipe.

Geschikte belasting en bedrijfstemperatuur: De heatpipe-radiator heeft een bepaald warmtedraagvermogen. Bij gebruik is het noodzakelijk om het door de fabrikant opgegeven bedrijfstemperatuurbereik te volgen om te voorkomen dat de ontwerpparameters worden overschreden.

Materiaalselectie: Voor verschillende toepassingsgebieden moeten geschikte heatpipe- en heatsinkmaterialen worden geselecteerd op basis van specifieke behoeften. In corrosieve omgevingen moeten bijvoorbeeld materialen met een sterkere corrosiebestendigheid worden geselecteerd, zoals nikkelgeplateerde aluminiumlegering of kopermaterialen.

Vermijd hogetemperatuurwerking: Langdurige werking in extreem hogetemperatuuromgevingen kan de verdampingsefficiëntie van de werkvloeistof in de heatpipe verminderen, wat het warmteafvoereffect beïnvloedt. Daarom moet de apparatuur gedurende lange tijd op hoge temperaturen worden gehouden.

Kwaliteitscertificering: Bij de aankoop van heatpipe-radiatoren moeten producten met een kwaliteitscertificering worden geselecteerd om de stabiliteit en veiligheid van de radiator op de lange termijn te garanderen.

Heatpipe-radiatoren zijn een zeer geïntegreerde warmteafvoeroplossing die de efficiëntie van warmteoverdracht en -afvoer effectief kan verbeteren. De precisie, oppervlaktebehandeling, materiaalkeuze en redelijk onderhoud zijn de sleutel tot het garanderen van de prestaties. Met de voortdurende verbetering van warmteafvoervereisten voor elektronische apparatuur en industriële toepassingen, zullen heatpipe-radiatoren in de toekomst breder worden gebruikt.