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。
冷板(chillplate, Cold plate)是作为水冷散热系统对热影响很关键的一个部件,热设计的目的就是要在有限的空间内通过对产品流道的合理布置从而有效的降低冷板的热阻。布置流道就是要在客户的限制条件下如冷板的尺寸,流体的流量,流体特质Pump的P-Q,产品使用的环境等,满足散热性能。
提升冷板的散热性能主要依靠:
1)改善流场。使流体在流道内有足够长的回路(要考虑符合的压降,以免影响流量),流道内的液体吸热均匀,通常采用的方法有:Pin fin组,扭旋片,wave channel等。
2)增加吸热面积。流体接触冷板吸热端的面积足够,吸热效果才能更好。增加面积的方法有:skiving, CNC铣槽,crimp fin,铝挤压fin片等。
3)冷板吸热面平面度、粗糙度及厚度。由于工业冷板的功耗通常都比较大,以千瓦级计,所以冷板的平面度、粗糙度及厚度都对冷板的热阻有很大的影响。
冷板因为要布置流道,所以通常采用上下板块结合的方式,基体采用CNC机械加工流道或者大批量制造的压铸基体及铸造与埋管的结合工艺,另外也可以辅助其他的如深孔加工的方式;盖板采用CNC机械加工或者其他诸如冲压、水切割等方式制作。基体与盖板采用焊接的方式加以连接,形成一体化的水冷板。焊接面和管道结合孔尽量避开吸热面;管道接头依客户要求,需要考量螺纹连接方式,规格,强度等。
在产品首批测试的时候,由于无法知道产品确切的能抗多少压力,所以测试的时候不可一次性将产品内通入大的压力,可以逐步从低压(20%,50%测试压力)往产品内通入介质,保压3~5分钟,观察产品是否变形、泄露,后增加至测试压力,观察是否泄露变形,产品在无法抵抗压力爆裂前都会变形,可以通过量块检查平面度来检测。
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。