行业知识

首页 > 行业知识 > 内容

型材散热器的加工过程

编辑:江都区广亚电子散热器厂时间:2018-05-15

很多人对型材散热器的成型过程感到很好奇,很好奇究竟是怎样的加工能让它成为这个样子,很精细,今天我们就为你揭秘!

铝压铸技术

除铝挤压技术外,另一个常被用来制造散热片的制程方式为铝压铸,通过将铝锭熔解成液态后,填充入金属模型内,利用压铸机直接压铸成型,制成散热片,采用压注法可以将鳍片做成多种立体形状,散热片可依需求作成复杂形状,亦可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片,且能做出薄且密的鳍片来增加散热面积,因工艺简单而被广泛采用。一般常用的压铸型铝合金为ADC12,由于压铸成型性良好,适用于做薄铸件,但因热传导率较差(约 96 W/m.K),现在国内多以 AA1070 铝料来做为压铸材料,其热传导率高达 200 W/m.K 左右,具有良好的散热效果。

不过,以 AA1070 铝合金压铸散热器存在着一些其自身无法克服的先天不足:

(1)压铸时表面流纹及氧化渣过多,会降低热传效果。

(2)冷却时内部微缩孔偏高,实质热传导率降低(K<200 W/m.K)。

(3)模具易受侵蚀,致寿命较短。

(4)成型性差,不适合薄铸件。

(5)材质较软,容易变型。

随着CPU主频的不断提升,为了达到较好的散热效果,采用压铸工艺生产的铝质散热器体积不断加大,给散热器的安装带来了很多问题,并且这种工艺制作的散热片有效散热面积有限,要想达到更好的散热效果势必提高风扇的风量,而提高风扇风量又会产生更大的噪音。

铝挤压技术

铝挤压技术简单的说就是将铝锭高温加热至约 520~540℃,在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具,作出散热片初胚,然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。铝挤压技术较易实现,且设备成本相对较低,也使其在前些年的低端市场得到广泛的应用。一般常用的铝挤型材料为 AA6063,其具有良好热传导率(约160~180 W/m.K)与加工性。不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1:18,所以在有限的空间内很难提高散热面积,故铝挤散热片散热效果比较差,很难胜任现今日益攀升的高频率CPU。

可挠性制程

可挠性制程通过先将铜或铝的薄板,以成型机折成一体成型的鳍片,然后用穿刺模将上下底板固定,再利用高周波金属熔接机,与加工过的底座焊接成一体,由于制程为连续接合,适合做高厚长比的散热片,且因鳍片为一体成型,利于热传导的连续性,鳍片厚度仅有0.1mm,可大大降低材料的需求,并在散热片容许重量内得到最大热传面积。为达到大量生产,并克服材质接合时之接口阻抗,制程部份采上下底板同时送料,自动化一贯制程,上下底板接合采高周波熔焊接合,即材料熔合来防止接口阻抗的产生,以建立高强度、紧密排列间距的散热片。由于制程连续,故能大量生产,且由于重量大幅减轻,效能提升,所以能增加热传效率。

锻造制程

锻造工艺就是将铝块加热后将铝块加热至降伏点,利用高压充满模具内而形成的,它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上,厚度1mm以下,能够在相同的体积内得到最大的散热面积,而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。但锻造时,由于冷却塑性流变时会有颈缩现象,使散热片易有厚薄、高度不均的情况产生,进而影响散热效率,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨位(500吨以上)的锻压机械,也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高。且因设备及模具费用高昂,除非大量生产否则成本过高。

全世界目前有能力制造出冷锻散热片厂商并不多,最为有名的就是日本的ALPHA,而台湾就是Taisol,MALICO-太业科技。冷锻的优点是可以在制造出散热面积比铝挤还大的散热片,且因铝挤制造过程是拉伸,所以铝金属组织是承水平方向扩大,而冷缎方向是垂直压缩的,因此对于散热上,冷锻占较大的优势,缺点是成本高,有技术可制造生产的厂商亦不多。

型材散热器的整个制作过程很精细,每一个环节