三种工艺的介绍:锻造成型散热片锻造散热片,有别于传统的铁锻造,其是将铝加热到软化但没有液化,然后利用高压使铝充满模具腔内。
通常我们用此种方法制作柱状散热片,或者散热片是经过流道优化的形状。
此加工工艺复杂,模具成本高,单一鳍片的形状可作流道设计,可以使用AL6063/纯铝/AL2000,其中AL6063、纯铝导热性能优于压铸材料,AL2000具有良好的强度要求。
铝挤型散热片散热片的制造中,最常见的就是铝挤型工艺。
铝挤型的技术相对简单,后期易加工,市场主流的低端产品基本都是铝挤型散热片。
通常铝挤型的材质AL6063,导热系数大约为200W/mK(纯铝为236W/mK),具有良好的导热性能。
铝挤型在长度方向上,任一截面均相同,因此不能制作复杂形状产品,同时受限于模具的限制,鳍片的高厚比和密度均不能任意设计。
铝压铸散热片于复杂形状的散热片,通常会采用铝压铸的工艺,在笔记本电脑芯片散热片以及工业散热领域有广泛的应用。
相对于铝挤型散热片,铝压铸散热片一次成型,后期加工成本低。
铝压铸散热片的材质一般为ADC12,其导热系数约为96W/mK,几乎为铝挤型散热片的一半。
由此可知,就散热效果而言,依次为:锻造>铝挤型散热片>铝压铸散热片,需要补充的是,锻造和挤型的散热效果相近,只是锻造具有更好的结构强度。
压铸铝散热片的优缺点有哪些?
对于压铸铝散热片,最大的两个特点是高压和高速。
它的压射比压极大、可以达到几千,甚至几万kPa。
同时,充填速度极快,充填时间极短。
压铸铝散热器的铸件尺寸精度高、表面光洁度好、强度高、硬度也高、尺寸稳定,互换性好、产品质量好、机器生产率高、使用寿命长,容易实现工业的机械化和自动化。
一般情形相爱,不需要进行机械加工,即使需要,加工量也是非常小的。
对于一些复杂的铸件,也可以对其进行压铸。
可见,使用压铸铝散热器可以显著提高金属利用率,大大减少了加工设备的工作量和工时。
同时,所使用的铸件不昂贵,为企业带来了经济上的利益,节约成本。
然而,压铸铝散热器也是有缺点的。
它内部填充的液态金属运行速度快,导致了流态不稳定。
铸件比较容易产生气孔,所以热处理是不适合的。
对于一些不平整、凹凸不平的铸件,难以对其进行压铸铝处理。
而对于一些高熔点合金,如铜、黑色金属等,经过压铸铝处理,会导致其使用年限降低。
另外,压铸铝散热片并不适合小批量生产的情况,这是因为压铸铝的生产价格比较高,如果小批量生产,则不划算,不经济。
散热片制程工艺
铝挤型散热片因其热传导性能强、密度小和价格实惠,成为了现代散热领域的首选材料,主要采用6063 T5优质铝材,纯度高达98%以上。
厂商会根据Intel和AMD CPU的热阻值和发热量需求,设计相应模具,将铝锭加热塑形,形成各种散热片原材。
这些原材经过切割、剖沟、打磨、去毛刺、清洗和表面处理后,即可投入应用。
相较于铝挤型,铝铸造散热片虽然成本低廉,但因其铝材质地较软,鳍片设计上有限制。
为满足散热面积增大而散热空间不变的需求,厂商们采用加密鳍片和折弯鳍片的方式,通过铝液态铸造技术来增加散热面积。
而铝切削散热片则通过精密刀具切削铝锭,避免了变形和杂质问题,最大化散热面积。
面对CPU发热量的持续增长,一些厂商开始转向铜材料,如铜切削散热片,尽管加工难度增大,但其高导热系数使得散热效果显著。
铜与铝的堆栈散热片是成本与散热性能兼顾的解决方案,通过折压和焊接方式制成,既满足散热要求,又提高了生产效率。
在这些技术中,嵌铜散热片如AVC的嵌铜技术,将铜的快速热传导与铝的轻质和量产优势相结合,形成高效的散热方案。
而FOXCONN的方案则是将散热器底部用铜块,利用铜快速吸热和导热的特性,配合导热膏,提高散热效率。
最后,日本的插齿散热片采用高压嵌合技术,允许铜铝鳍片与底板自由组合,提高了散热选择性和多样性,但生产成本较高。
铜铝与热管嵌合散热片则利用热管的高热传导和循环特性,进一步提升了散热效能。
散热片是一种给电器中的易发热电子元件散热的装置,多由铝合金,黄铜或青铜做成板状,片状,多片状等,如电脑中CPU中央处理器要使用相当大的散热片,电视机中电源管,行管,功放器中的功放管都要使用散热片。
一般散热片在使用中要在电子元件与散热片接触面涂上一层导热硅脂,使元器件发出的热量更有效的传导到散热片上,在经散热片散发到周围空气中去。