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由于铝型材散热器的水质要求与钢不同,应避免铝散热器与其他材料的混合和安装
不同工艺的型材散热器是为了满足不同的工业生产需求,因此各有优缺点。以下主要阐述了四种常见型材散热器的代表性工艺特点。
1.挤压铝型材:翅片和基板是一体的。不会拼凑,散热器内部导热均匀.导热系数高。缺点是受加工工艺的限制,散热器尺寸和翅片之间的距离受到限制.薄厚.高片受限。
2.半挤压铝型材.半插件式:由于挤压铝型材的工艺有限,薄片间距不能太窄。两片之间的插件方法中插入一片铝片,并用压力机夹紧固定。由于大约一半的翅片是插入的,而且铝片与底板不集成,因此传热系数不如一个。热阻略大于纯挤压铝型材。
水冷板的结构设计
1)材料。水冷板材料通常使用铝、铜、不锈钢等,其中以铝使用广泛。铝材料密度小,导热系数高,次于铜,而且三者当中为便宜,因此产品。
2)密封。水冷板的密封方式主要有O-Ring密封,焊接。O-Ring密封的方式适合在小压力的情况下,需要考虑O-ring的耐高温和耐老化问题;焊接可以使整个冷板形成一体性,具备很高的可靠性和耐久性。北京百明盛达科技发展有限公司目前主要提供焊接水冷板,焊接方法包括真空钎焊、搅拌摩擦焊接等。
水冷板的焊接方式有:氮气保护钎焊,真空钎焊,氩弧焊,搅拌摩擦焊等。焊接方式的选用与材质和产品的厚度有关,氮气保护钎焊和真空钎焊通常适用于产品壁薄,质量小的产品如热交换器,雷达天线等,焊接母材通常选用AL3003,AL4004,AL4045,AL4043等;氩弧焊接由于起弧温度高,加上有氩气保护,可以焊接任意形式铝材,但是由于氩焊温度高,焊接的母材需比较厚,焊接时容易产生局部变形,焊缝需要后加工处理,加工面有砂眼,裂纹等缺陷。氩焊通常采用手工操作,具有不稳定性。搅拌摩擦焊接特别适用于铝合金的焊接,具有缺陷率低、绿色环保的技术特点,是厚壁较大型的冷板制作的焊接工艺。以上无论何种焊接方式,焊缝周围都需要注意材料无杂质,否则影响焊接产生缺陷。
一般说来,水冷板为无风机设计,辅以动态、、智能化的冷却技术可以有效降低制冷能耗的成本,实现、准确的热量交换,其缺点是存在意外漏水的弊端,因此,对水冷板的加工制作工艺提出了很高的要求。
是一些大功率器件,如SVG、变频器、逆变器、IGBT等等,这些器件都可以使用水冷板散热器进行散热,而且散热效果非常好。
冷板材料上,目前业内主要采用的是铝合金,铜的导热效果更好,但成本要贵得多,所以不是主流方向,在非电池包领域有应用;对于提高导热界面的导热效率,主要是在导热界面材料TIM上做功夫,由之前的空气介质,到后来的导热垫,再到目前的导热胶,TIM的导热效果在不断提高。
Innerfins的设计思路在功率电子电气方面应用得较多,在电池系统领域还没有看到应用的量产案例,但国内有企业在做这块。
材料这块,除了金属,有些材料企业在尝试塑料冷板的方案,这是个很有惊喜的方向,期待有量产的方案出来。
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