铝合金散热器成型加工工艺,你见过几个?

创业   2025-01-29 10:04   重庆  
       


铝合金散热器的成型加工工艺多种多样,每种工艺都有其独特的特点和适用场景。

  • 一体成型
一体成型的散热器,散热齿和散热器基板为一体,不存在接触热阻。
压铸铝散热器
铝压铸成型的优势是,成本低,生产效率高,可制作形状复杂的散热器,但材料通常是压铸铝,导热系数相对较低,且对内部的细小散热齿尺寸有限制,另外压铸成型工艺的前提是量产需求量要大,平摊模具费成本。
铝挤散热器
铝挤成型的优势是成本低,开发周期短,材质导热系数相对较高,可做细密散热齿,但齿高与齿厚之比有限制(一般不超过20),不能做复杂形状。
冷锻散热器
冷锻处理的优势是可做细密散热齿,材质导热系数较高,但成本相对较高,异形处理能力优于铝挤。
这里面还有一种特殊的一体成型的散热器,如下图所示
铲齿散热器
铲齿散热器材质可以是铜,导热系数高,翅片可以非常细密,翅片直接从基板上用刀具铲起,所以当翅片高度较大、长度较长时,受应力影响,容易造成翅片变形。
水冷头内部也可通过铲齿制造高密度翅片,这个后期我们开个专题分享一下,这里不赘述。
可以看出,一体成型散热器翅片厚度、翅片间距、翅片高度受限,导致在某些项目中,不能满足散热需求,所以诞生了非一体成型散热器。


  • 非一体成型


非一体成型的散热器,散热齿和散热器基板分别加工,然后使用焊接、粘贴、过盈配合等工艺将散热齿与散热器基板进行组装,所以产生了接触热阻。
折叠齿散热器
折叠齿散热器,翅片材料可铜可铝,导热系数高,翅片可以非常细密需先加工翅片,折成相应形状后焊接至散热基板,成本高。
扣齿散热器
扣齿散热器,散热齿片可以是铜或铝,导热系数高,可以做到非常细密需先加工翅片,将翅片扣合后焊接到基板上,工艺复杂,成本较高。
插齿散热器
插齿散热器,翅片导热系数,齿厚、齿间距比压铸灵活齿嵌入基板,制造难度大,良品率不高,相对成本稍高。
各散热器加工工艺优劣对比
散热器的作用
在一定的体积空间内获取更高的传热面积。利用改善结构形状、实施表面处理等方式,增加有效传热面积,进而达成增强散热、控制温度的目标。
以下是三种传热方式,分别是热传导、热对流、热辐射,其公式如下所示,
热传导
热对流
热辐射
式中,
q:发热量
A:换热面积
k:导热系数
h:对流换热系数
ε:辐射系数
通过上述三个公式,可以看出,传热面积是关键因素,然而有效的传热面积更加决定了热交换的效率。

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