Aluminiowy grzejnik wytłaczany

Aluminiowy grzejnik wytłaczany to pasywny składnik rozpraszający ciepło, który wykorzystuje technologię wytłaczania aluminium o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu do zmuszania sztuczek stopu aluminiumowego 6063/6061 (zawierających 0,2-0,6% krzemu i 0,45-0,9% magnezu) przez niestandardowe formy, tworząc je w płetwy równoległe o wysokiej gęstości, złożone kanały przepływu lub nieregularne struktury w jednym czasie. Jego głównymi zaletami są wysoka wydajność przewodności cieplnej (180-220 W/m · K), wysoka dokładność formowania (tolerancja ± 0,1 mm) i lekkość (gęstość 2,7 g/cm³ to tylko jedna trzecia miedzi). W połączeniu z technologią obróbki powierzchniowej anodowania może osiągnąć kompleksową wydajność odporności na korozję, łatwe przetwarzanie i wysoką gęstość rozpraszania ciepła i jest szeroko stosowany w takich dziedzinach, jak zasilanie elektroniczne, pojazdy z nową energią i sprzęt przemysłowy.

2. podstawowe cechy

1. Skuteczna przewodność cieplna i optymalizacja strukturalna

Przewodność cieplna:

Dane: Przewodność cieplna stopu aluminium 6063 wynosi 201 W / m · K (25 ℃), co jest o 109% wyższe niż aluminium odlewanego ADC12 (96 W / m · K). Współczynnik dyfuzji cieplnej wynosi 66,8 mm ²/s (ADC12 wynosi 32,4 mm ²/s), a szybkość przenoszenia ciepła jest podwojona.

Zasada: Proces wytłaczania eliminuje porowatość odlewania, ulepsza rozmiar ziarna do klasy 5 ASTM (rozmiar ziarna ≤ 50 μm), zmniejsza rozpraszanie fononów o 30% i zmniejsza odporność cieplną o 25%.

Innowacje strukturalne:

Konstrukcja płetwy: płetwy w kształcie fali (wysokość szczytowa 15 mm, odległość fali 3 mm) są osiągane poprzez podwójne formy wejściowe i wyjściowe, co zwiększa obszar rozpraszania ciepła o 40% w porównaniu do prostych płetw i zmniejsza oporność przepływu powietrza o 20% (spadek ciśnienia z 12Pa do 9,6Pa przy tej samej prędkości wiatru).

Optymalizacja kanału: płyta chłodzona wodą przyjmuje kanały spiralne mikrokanałowe (szerokość kanału 0,8 mm, głębokość 1,2 mm, kąt spiralny 15 °). Gdy przepływ płynu chłodzącego wynosi 1,2 m/s, współczynnik przenoszenia ciepła konwekcyjnego osiąga 12000 W/m2 · K, co jest o 60% wyższe niż tradycyjne kanały proste.

2. Lekkie i mechaniczne właściwości

Zalety gęstości:

Dane: Gęstość 2,7 g/cm³, 69,7% lżejsza niż miedziany odprowadzacz ciepła (8,9 g/cm³), nadaje się do urządzeń mobilnych wrażliwych na wagę, takich jak drony i przenośne źródła zasilania.

Przykład: Chłodnik silnika drona DJI Mavic 3 jest wykonany z części wytłaczanych ze stopu aluminium 6061-T6, ważących zaledwie 120 g, co jest 350 g lżejsze od roztworu miedzi i zwiększa zasięg o 12%.

Wytrzymałość mechaniczna:

Dane: wytrzymałość wydajność ≥ 240MPa (stan T6), wydłużenie ≥ 8%, odporność na uderzenie (Charpy V-notch) 25J / cm ², przeszła próbę uderzenia na zimno i gorąco (1000 cykli) w temperaturze od -40 ° C do 120 ° C bez pęknięć.

Zastosowanie: płyta chłodzona ciekłym nowego akumulatora pojazdu energetycznego musi wytrzymać przyspieszenie wibracji 15 g (przez 10 godzin), a części wytłaczane ze stopu aluminium przeszły test wibracji ISO 16750-3 z żywotnością zmęczenia ponad 100000 razy.

3. Odporność na korozję i obróbka powierzchniowa

Ochrona anodowania:

Dane: Grubość folii tlenkowej wynosi ≥ 15 μm (klasa wojskowa może osiągnąć 25 μm), twardość wynosi HV 300-400 (twardość Vickers), a test natrysku soli (ASTM B117) przeszedł przez 1000 godzin bez korozji (zwykła malowanie natryskowe trwa tylko 300 godzin).

Zalety: Porowność folii tlenkowej jest mniejsza niż 5%, a odporność na rozpylanie soli neutralnej jest poprawiona o 20 razy po obróbce uszczelniającej. Nadaje się do środowisk korozyjnych, takich jak platformy morskie i warsztaty chemiczne.

Hamowanie przewodności:

Dane: Oporność warstwy tlenkowej izolacji ≥ 10 ¹ ⁴ Ω · cm, napięcie awaryjne ≥ 500V, rozwiązuje ryzyko krótkiego zamknięcia spowodowane przewodnością stopu aluminium i nadaje się do modułu rozpraszania ciepła wysokiego napięcia w szafie elektrycznej (napięcie 690V AC).

4. Efektywność kosztowa i zdolność produkcji masowej

Koszt produkcji:

Dane: Stopień wydajności technologii wytłaczania wynosi ≥ 95%, a koszt na kawałek zmniejsza się o 70% w porównaniu do obróbki CNC i o 40% w porównaniu do technologii odlewania ciśnieniowego (wziąwszy na przykład grzejnik 1kg, koszt wytłaczania wynosi 8,5, CNC wynosi 28, a odlewanie ciśnieniowe wynosi 14 $).

Wydajność: Zdolność produkcyjna jednej wytłaczarki może osiągnąć 3 tony / dzień (8 godzin), a żywotność formy przekracza 50000 razy, nadaje się do zamówień partiowych o rocznej wydajności ponad 100000 sztuk.

Elastyczność dostosowywania:

Dane: Cykl rozwoju formy trwa 15-20 dni (odlewanie ciśnieniowe trwa 30-45 dni), obsługuje złożoność przekroju poprzecznego ≤ 8 (współczynnik złożoności = obwód ² / powierzchnia) i może spełniać dostosowane wymagania, takie jak grubość gradientu płetwy (0,5-2 mm) i nieregularne jamy (takie jak sześciokątne struktury płat miodowych).

Typowe scenariusze zastosowań i rozwiązania

1. Zarządzanie termicznym pojazdami z nową energią

Płyta chłodząca cieczy akumulatora:

Struktura: dwuwarstwowa płyta chłodzona wodą z wytłaczaniem mikrokanału (odległość kanału 2 mm, głębokość 1,5 mm), zintegrowany otwór instalacyjny zaworu wybuchoodpornego i szczelina do mocowania modułu baterii.

Wydajność: Gdy przepływ płynu chłodzącego wynosi 8L / min, różnica temperatury baterii wynosi ≤ 2 ℃, a odporność cieplna wynosi 0,025 ℃ / W, spełniając wymogi szybkiego ładowania i chłodzenia baterii Ningde Times NCM811 o mocy 200kW.

Rozsyłanie ciepła kontrolera silnika:

Struktura: Miedziany aluminiowy kompozytowy odprowadzacz ciepła (warstwa miedziana podłoża 1,5 mm + warstwa aluminiowa płetwy 8 mm), interfejs termiczny przyjmuje proces spiekania nano srebra (odporność termiczna kontaktowa 0,005 ㎡· K/W).

Przypadek: BYD Han EV sterownik silnika napędowego, temperatura złącza IGBT ≤ 150 ℃ przy maksymalnej mocy 200 kW, zmniejszona o 15 ℃ w porównaniu do roztworu czystego aluminium.

2. Centrum komunikacji i danych 5G

Jednostka RF stacji bazowej:

Struktura: Odlewnik w kształcie igły (średnica igły 1 mm, wysokość 25 mm, odstęp 2,5 mm), z niklowaną osłoną elektromagnetyczną na powierzchni.

Wydajność: Odporność cieplna 0,12 ℃ / W przy prędkości wiatru 3m / s, kompatybilna z Huawei AAU 5639 (zużycie mocy 1200W), zmniejszająca objętość o 40% w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań rozpraszania ciepła.

Chłodzenie GPU serwera:

Struktura: płyta równoważająca temperaturę VC + wytłaczany moduł rozpraszania ciepła kompozytowego płetwy (grubość VC 1,2 mm, wysokość płetwy 30 mm), z wbudowaną warstwą pochłaniającą ciepło z materiału zmiany fazy (PCM).

Przypadek: Serwer Inspur NF5488A5 jest wyposażony w 8 procesorów graficznych NVIDIA A100. Podczas pracy przy pełnym obciążeniu temperatura rdzenia wynosi ≤ 80 ℃, a współczynnik efektywności energetycznej jest poprawiony o 18%.

3. Zasilanie przemysłowe i nowa energia

Inwerter fotowoltaiczny:

Struktura: Falisty płetwy odbiornik ciepła (wysokość fali 12mm, odległość fali 4mm), z grawerowanymi laserowymi rowkami prowadzącymi 0,1 mm na powierzchni płetw.

Wydajność: W naturalnych warunkach konwekcji odporność cieplna wynosi 0,3 ℃ / W, nadaje się do inwertera SG320HX zasilania Sunshine (moc 320kW), a zakres wahań temperatury złącza IGBT wynosi ≤ 5 ℃.

System magazynowania energii:

Struktura: Składana płyta chłodzona wodą (rozłożona powierzchnia 2.1) ㎡, złożona objętość 0,03 m³), wbudowany czujnik przepływu i zawór równowagi ciśnienia.

Przypadek: System magazynowania energii Tesla Megapack, moc rozpraszania ciepła pojedynczej szafy 1,2 MW, wahania temperatury płynu chłodzącego ≤ 1 ℃, koszty konserwacji zmniejszone o 60% podczas cyklu życia.