Dissipatore di calore con tubo di calore

Heat Sink With Heat Pipe è un dissipatore di calore con tecnologia heat pipe integrata, che viene utilizzato per migliorare l'efficienza di dissipazione del calore ed è particolarmente adatto per dispositivi elettronici ad alta potenza come computer, luci LED, server e apparecchiature industriali. Questo dissipatore di calore combina heat pipe (Heat Pipe) con dissipatori di calore tradizionali (Heat Sink), trasferendo efficacemente il calore generato dall'apparecchiatura dalla fonte di calore alla superficie del dissipatore di calore e dissipando il calore nell'aria per convezione e radiazione.

Processo di fabbricazione

Progettazione e produzione di tubi di calore

Struttura del tubo di calore: i tubi di calore sono solitamente realizzati in materiali di rame o alluminio e il tubo è riempito con liquido di lavoro. Dopo che il liquido evapora, trasferisce calore da un'estremità della fonte di calore, si condensa in liquido e torna all'estremità fredda attraverso la struttura capillare.

Processo di fabbricazione dei tubi di calore: il processo di fabbricazione dei tubi di calore solitamente comprende la lavorazione del tubo di rame, il rivestimento della parete interna del fluido di lavoro, la sigillatura pressurizzata e l'iniezione sotto vuoto, ecc., per garantire che il fluido di lavoro nel tubo di calore possa evaporare e condensare efficacemente ad alte temperature.

Fresatura e trattamento superficiale del radiatore

La parte del radiatore è solitamente realizzata in lega di alluminio e le molteplici alette di dissipazione del calore sono lavorate tramite processi di fresatura e stampaggio CNC per massimizzare l'area di dissipazione del calore.

Successivamente la superficie viene sottoposta a un trattamento, ad esempio tramite anodizzazione, spruzzatura o rivestimento, per migliorarne la resistenza alla corrosione e la conduttività termica.

Collegamento del tubo di calore al dissipatore di calore

Saldatura o pressatura a caldo: il tubo di calore è collegato al dissipatore di calore tramite saldatura o pressatura a caldo per garantire che il tubo di calore possa trasferire efficacemente il calore dalla fonte di calore al dissipatore di calore.

Test e controllo qualità

Il radiatore a tubi di calore completato verrà sottoposto a rigorosi test di qualità, tra cui test di parametri quali conduttività termica, prestazioni di dissipazione del calore e resistenza alla pressione, per garantirne la stabilità in ambienti ad alta temperatura e alta pressione.

Precisione

Diametro e lunghezza del tubo di calore: il diametro del tubo di calore è solitamente compreso tra 6 mm e 12 mm e la lunghezza può essere personalizzata in base alle esigenze specifiche. La precisione deve essere entro ±0,1 mm per garantire l'effettiva circolazione del fluido di lavoro all'interno del tubo di calore.

Spaziatura delle alette: la spaziatura del dissipatore di calore determina l'effetto di dissipazione del calore, solitamente da 1 mm a 5 mm; anche la precisione deve essere compresa tra ±0,1 mm.

Resistenza termica: la resistenza termica del radiatore heat pipe è solitamente compresa tra 0,2°C/W e 2°C/W e il valore specifico dipende dal design del radiatore e dai materiali utilizzati. Minore è la resistenza termica, maggiore è l'efficienza di dissipazione del calore.

Conduttività termica: la conduttività termica del dissipatore di calore e del tubo di calore determina l'efficienza del trasferimento di calore. La conduttività termica dei materiali in lega di alluminio è solitamente di circa 200-220 W/m·K, mentre la conduttività termica del rame è più elevata, fino a 380 W/m·K.

Trattamento superficiale

Anodizzazione: questo è un comune metodo di trattamento superficiale per i materiali in alluminio, che può migliorare la resistenza alla corrosione, la durezza e la conduttività termica delle leghe di alluminio. Sulla superficie dell'alluminio anodizzato si formerà una pellicola di ossido denso, che migliora efficacemente l'effetto di dissipazione del calore.

Spruzzatura: tramite il processo di spruzzatura, un rivestimento con buona conduttività termica viene applicato alla superficie del dissipatore di calore. Questo processo non solo migliora l'effetto di dissipazione del calore, ma aumenta anche la resistenza alla corrosione.

Rivestimento: per migliorare ulteriormente la conduttività termica vengono utilizzati materiali di rivestimento speciali, come grafene, nanotubi di carbonio e altri materiali.

Placcatura metallica: ad esempio, nichelatura, argentatura, ecc. Questi processi possono aumentare la resistenza all'ossidazione del radiatore, ridurre la corrosione e migliorare la stabilità dopo un uso a lungo termine.

Aree di applicazione

Prodotti elettronici: tra cui processori per computer (CPU), schede grafiche, console per videogiochi, router e altre apparecchiature, particolarmente adatti alla dissipazione del calore di componenti elettronici ad alte prestazioni e ad alta potenza.

Illuminazione a LED: i requisiti di dissipazione del calore delle lampade a LED stanno diventando sempre più elevati. I radiatori a tubi di calore possono ridurre efficacemente la temperatura di esercizio delle lampade a LED e prolungarne la durata.

Server e data center: i dispositivi elettronici integrati ad alta densità, come i server, hanno requisiti di dissipazione del calore estremamente importanti. I radiatori heat pipe possono prevenire efficacemente il surriscaldamento e causare guasti alle apparecchiature.

Elettronica per autoveicoli: nei veicoli elettrici, nei veicoli ibridi e nei veicoli tradizionali, i radiatori a tubi di calore possono essere utilizzati per i sistemi di gestione della batteria, i sistemi di controllo del motore e altri dispositivi elettronici.

Apparecchiature industriali: nelle apparecchiature di automazione, nelle apparecchiature mediche e nelle apparecchiature di comunicazione, i radiatori a tubi di calore vengono spesso utilizzati per garantire un funzionamento stabile delle apparecchiature sotto carichi elevati.

Come mantenere e mantenere

Pulizia regolare: i radiatori heat pipe sono soggetti ad accumulo di polvere, in particolare lo spazio tra le alette di raffreddamento. Pulire regolarmente la polvere e i detriti sulla superficie del radiatore per mantenere l'effetto di dissipazione del calore. Utilizzare una spazzola morbida o aria compressa per la pulizia ed evitare di utilizzare acqua o detergenti altamente corrosivi.

Controllare la connessione del tubo di calore: la connessione tra il tubo di calore e il dissipatore di calore è la chiave per la conduzione del calore. È necessario controllare regolarmente la fermezza della saldatura o della connessione di pressatura a caldo per evitare un contatto scadente e ridurre l'effetto di dissipazione del calore.

Evitare urti eccessivi: sebbene il radiatore a tubi di calore sia robusto, è comunque necessario evitare urti o pressioni eccessivi per evitare che il tubo di calore si rompa o perda.

Controllo della temperatura ambiente: assicurarsi che la temperatura ambiente dell'apparecchiatura rientri nell'intervallo consigliato per evitare il surriscaldamento dell'apparecchiatura, soprattutto se utilizzata in un ambiente ad alta temperatura, per garantire che il radiatore a tubi di calore non sia sovraccarico.

Evitare perdite di liquido: il tubo di calore è riempito con fluido di lavoro. Una volta che il tubo di calore si rompe o perde, le prestazioni di dissipazione del calore saranno notevolmente ridotte. Durante la manutenzione, prestare attenzione a evitare che oggetti appuntiti entrino in contatto con il tubo di calore.

Precauzioni

Direzione di installazione: la posizione di installazione e la direzione del radiatore heat pipe sono molto critiche. Durante l'installazione, assicurarsi che l'estremità di evaporazione dell'heat pipe sia rivolta verso la fonte di calore e l'estremità di condensazione sia rivolta verso le alette di dissipazione del calore. La direzione di installazione errata influirà sull'efficienza di lavoro dell'heat pipe.

Carico appropriato e temperatura di esercizio: il radiatore heat pipe ha una certa capacità di carico termico. Quando lo si utilizza, è necessario seguire l'intervallo di temperatura di esercizio fornito dal produttore per evitare di superare i parametri di progettazione.

Selezione del materiale: per diverse aree di applicazione, i materiali appropriati per i tubi di calore e i materiali per il dissipatore di calore devono essere selezionati in base alle esigenze specifiche. Ad esempio, in ambienti corrosivi, devono essere selezionati materiali con una maggiore resistenza alla corrosione, come la lega di alluminio nichelata o materiali in rame.

Evitare il funzionamento ad alta temperatura: il funzionamento a lungo termine in ambienti con temperature estremamente elevate può ridurre l'efficienza di evaporazione del fluido di lavoro all'interno del tubo di calore, influenzando l'effetto di dissipazione del calore. Pertanto, l'apparecchiatura deve essere mantenuta ad alte temperature per lungo tempo.

Certificazione di qualità: quando si acquistano radiatori a tubi di calore, è opportuno scegliere prodotti con certificazione di qualità per garantire la stabilità e la sicurezza a lungo termine del radiatore.

I radiatori heat pipe sono una soluzione di dissipazione del calore altamente integrata che può migliorare efficacemente l'efficienza del trasferimento e della dissipazione del calore. La sua precisione, il trattamento della superficie, la selezione dei materiali e la manutenzione ragionevole sono la chiave per garantirne le prestazioni. Con il continuo miglioramento dei requisiti di dissipazione del calore per apparecchiature elettroniche e applicazioni industriali, i radiatori heat pipe saranno più ampiamente utilizzati in futuro.