Radiator z rurką cieplną

Heat Sink With Heat Pipe to radiator ze zintegrowaną technologią heat pipe, która służy do poprawy wydajności rozpraszania ciepła i jest szczególnie odpowiednia dla urządzeń elektronicznych o dużej mocy, takich jak komputery, oświetlenie LED, serwery i sprzęt przemysłowy. Ten radiator łączy heat pipe (Heat Pipe) z tradycyjnymi radiatorami (Heat Sink), skutecznie przenosząc ciepło generowane przez sprzęt ze źródła ciepła na powierzchnię radiatora i rozpraszając ciepło do powietrza poprzez konwekcję i promieniowanie.

Proces produkcyjny

Projektowanie i produkcja rurek cieplnych

Struktura rurki cieplnej: Rurki cieplne są zazwyczaj wykonane z miedzi lub aluminium, a rura jest wypełniona cieczą roboczą. Po odparowaniu cieczy przenosi ona ciepło z jednego końca źródła ciepła, skrapla się w ciecz i przepływa z powrotem do zimnego końca przez strukturę kapilarną.

Proces produkcji rurek cieplnych: Proces produkcji rurek cieplnych zwykle obejmuje obróbkę rur miedzianych, powlekanie wewnętrznych ścianek czynnikiem roboczym, uszczelnianie pod ciśnieniem i wtrysk próżniowy itp., aby zapewnić, że czynnik roboczy w rurce cieplnej będzie mógł skutecznie odparowywać i skraplać się w wysokich temperaturach.

Frezowanie i obróbka powierzchniowa chłodnicy

Część chłodnicy jest zazwyczaj wykonana ze stopu aluminium, a liczne żebra odprowadzające ciepło są obrabiane metodą frezowania CNC i tłoczenia, aby zmaksymalizować powierzchnię odprowadzania ciepła.

Następnie powierzchnia jest poddawana obróbce, takiej jak anodowanie, natryskiwanie lub powlekanie, w celu zwiększenia jej odporności na korozję i przewodności cieplnej.

Podłączenie rurki cieplnej do radiatora

Spawanie lub prasowanie na gorąco: Rurka cieplna jest łączona z radiatorem poprzez spawanie lub prasowanie na gorąco, co zapewnia efektywne przenoszenie ciepła przez rurkę cieplną ze źródła ciepła do radiatora.

Testowanie i kontrola jakości

Ukończony grzejnik rurkowy zostanie poddany surowym testom jakościowym, obejmującym testy takich parametrów, jak przewodność cieplna, wydajność rozpraszania ciepła i odporność na ciśnienie, aby zagwarantować jego stabilność w środowisku o wysokiej temperaturze i ciśnieniu.

Precyzja

Średnica i długość rury cieplnej: Średnica rury cieplnej wynosi zazwyczaj od 6 mm do 12 mm, a długość można dostosować do konkretnych potrzeb. Dokładność musi mieścić się w granicach ±0,1 mm, aby zapewnić skuteczną cyrkulację płynu roboczego wewnątrz rury cieplnej.

Odstępy między żebrami: Odstępy między radiatorem determinują efekt rozpraszania ciepła i zwykle wynoszą od 1 mm do 5 mm. Dokładność pomiaru musi mieścić się w granicach ±0,1 mm.

Opór cieplny: Opór cieplny grzejnika rurowego wynosi zazwyczaj od 0,2°C/W do 2°C/W, a konkretna wartość zależy od konstrukcji grzejnika i użytych materiałów. Im niższy opór cieplny, tym wyższa wydajność rozpraszania ciepła.

Przewodność cieplna: Przewodność cieplna radiatora i rurki cieplnej określa wydajność transferu ciepła. Przewodność cieplna materiałów ze stopu aluminium wynosi zwykle około 200-220 W/m·K, a przewodność cieplna miedzi jest wyższa, do 380 W/m·K.

Obróbka powierzchni

Anodowanie: Jest to powszechna metoda obróbki powierzchni materiałów aluminiowych, która może poprawić odporność na korozję, twardość i przewodność cieplną stopów aluminium. Na powierzchni anodowanego aluminium utworzy się gęsta warstwa tlenku, która skutecznie poprawi efekt rozpraszania ciepła.

Natryskiwanie: Poprzez proces natryskiwania powłoka o dobrej przewodności cieplnej jest nakładana na powierzchnię radiatora. Proces ten nie tylko poprawia efekt rozpraszania ciepła, ale także zwiększa odporność na korozję.

Powłoka: W celu dalszej poprawy przewodności cieplnej stosuje się specjalne materiały powłokowe, takie jak grafen, nanorurki węglowe i inne materiały.

Metalizacja: Na przykład niklowanie, srebrzenie itp. Procesy te mogą zwiększyć odporność grzejnika na utlenianie, zmniejszyć korozję i poprawić stabilność po długotrwałym użytkowaniu.

Obszary zastosowań

Produkty elektroniczne: obejmujące procesory komputerowe (CPU), karty graficzne, konsole do gier, routery i inny sprzęt, szczególnie nadające się do odprowadzania ciepła przez wydajne i mocne elementy elektroniczne.

Oświetlenie LED: Wymagania dotyczące odprowadzania ciepła lamp LED są coraz wyższe. Radiatory rurowe mogą skutecznie obniżyć temperaturę roboczą lamp LED i wydłużyć ich żywotność.

Serwery i centra danych: Zintegrowane urządzenia elektroniczne o wysokiej gęstości, takie jak serwery, mają niezwykle ważne wymagania dotyczące rozpraszania ciepła. Radiatory rurowe mogą skutecznie zapobiegać przegrzaniu i powodować awarie sprzętu.

Elektronika samochodowa: W pojazdach elektrycznych, hybrydowych i tradycyjnych radiatory rurek cieplnych można stosować w układach zarządzania akumulatorem, układach sterowania silnikiem i innych urządzeniach elektronicznych.

Urządzenia przemysłowe: W urządzeniach automatyki, sprzęcie medycznym i sprzęcie komunikacyjnym często stosuje się radiatory rurkowe, aby zapewnić stabilną pracę urządzeń pracujących pod dużym obciążeniem.

Jak konserwować i utrzymywać

Regularne czyszczenie: Grzejniki rurowe są podatne na gromadzenie się kurzu, szczególnie szczeliny między żebrami chłodzącymi. Regularnie czyść powierzchnię grzejnika z kurzu i zanieczyszczeń, aby utrzymać efekt rozpraszania ciepła. Do czyszczenia używaj miękkiej szczotki lub sprężonego powietrza, unikaj wody lub silnie żrących detergentów.

Sprawdź połączenie rurki cieplnej: Połączenie między rurką cieplną a radiatorem jest kluczem do przewodzenia ciepła. Konieczne jest regularne sprawdzanie wytrzymałości połączenia spawanego lub prasowanego na gorąco, aby uniknąć słabego kontaktu i zmniejszyć efekt rozpraszania ciepła.

Unikaj nadmiernych uderzeń: Mimo że radiator rurki cieplnej jest wytrzymały, należy unikać uderzeń i nacisku o dużej intensywności, aby zapobiec pęknięciu lub wyciekaniu rurki cieplnej.

Kontrola temperatury otoczenia: Upewnij się, że temperatura otoczenia urządzenia mieści się w zalecanym zakresie, aby uniknąć jego przegrzania, zwłaszcza podczas użytkowania w środowisku o wysokiej temperaturze, oraz aby mieć pewność, że radiator rurki cieplnej nie zostanie przeciążony.

Unikaj wycieku cieczy: Rura cieplna jest wypełniona płynem roboczym. Gdy rura cieplna pęknie lub zacznie przeciekać, wydajność rozpraszania ciepła znacznie się zmniejszy. Podczas konserwacji należy uważać, aby ostre przedmioty nie stykały się z rurą cieplną.

Środki ostrożności

Kierunek instalacji: Pozycja i kierunek instalacji radiatora heat pipe są bardzo krytyczne. Podczas instalacji upewnij się, że koniec parownika heat pipe jest skierowany w stronę źródła ciepła, a koniec kondensacji jest skierowany w stronę żeber rozpraszających ciepło. Nieprawidłowy kierunek instalacji wpłynie na wydajność roboczą heat pipe.

Odpowiednie obciążenie i temperatura pracy: Grzejnik rurowy ciepła ma określoną nośność cieplną. Podczas jego użytkowania należy przestrzegać zakresu temperatur pracy podanego przez producenta, aby uniknąć przekroczenia parametrów projektowych.

Wybór materiałów: W przypadku różnych obszarów zastosowań należy wybrać odpowiednie materiały rurek cieplnych i radiatorów zgodnie ze szczególnymi potrzebami. Na przykład w środowiskach korozyjnych należy wybrać materiały o większej odporności na korozję, takie jak niklowany stop aluminium lub materiały miedziane.

Unikaj pracy w wysokiej temperaturze: Długotrwała praca w środowiskach o ekstremalnie wysokiej temperaturze może zmniejszyć wydajność parowania czynnika roboczego wewnątrz rury cieplnej, co wpłynie na efekt rozpraszania ciepła. Dlatego sprzęt powinien być przechowywany w wysokiej temperaturze przez długi czas.

Certyfikat jakości: Przy zakupie grzejników rurkowych należy wybierać produkty posiadające certyfikat jakości, aby zagwarantować długoterminową stabilność i bezpieczeństwo grzejnika.

Radiatory rurowe ciepła to wysoce zintegrowane rozwiązanie rozpraszania ciepła, które może skutecznie poprawić wydajność transferu i rozpraszania ciepła. Jego precyzja, obróbka powierzchni, dobór materiałów i rozsądna konserwacja są kluczem do zapewnienia jego wydajności. Dzięki ciągłemu ulepszaniu wymagań rozpraszania ciepła dla sprzętu elektronicznego i zastosowań przemysłowych, radiatory rurowe ciepła będą szerzej stosowane w przyszłości.