Skysčio aušinimo plokštės yra pagrindiniai šilumos valdymo sistemų komponentai ir plačiai naudojamos elektronikoje, elektromobiliuose ir pramonėje, siekiant išsklaidyti šilumą nuo svarbiausių komponentų. Toliau pateikiamas išsamus vadovas, kuriame išsamiai aprašomas gamybos procesas, skysčio aušinimo plokščių tipai, montavimas ir kiti veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti kuriant skysčio aušinimo plokštę. Tai gali padėti jums išsamiau apsvarstyti, kaip pritaikyti skysčio aušinimo plokštę, kad pagerintumėte elektros įrangos šiluminį našumą.
Reikalavimas medžiagai
Tinkamų medžiagų pasirinkimas yra pirmasis žingsnis kuriant efektyvią skysčio aušinimo plokštę. Dažniausiai naudojamos medžiagos yra aliuminis ir varis, kurie abu yra plačiai naudojami dėl puikių šilumos laidumo savybių ir apdirbamumo. Aliuminis yra lengvas ir palyginti nebrangus variantas, tinkantis daugeliui programų; o varis, nors ir brangesnis, užtikrina geresnį šilumos laidumą ir idealiai tinka tais atvejais, kai reikalingas didesnis šiluminis efektyvumas.
Aliuminis plačiai naudojamas skysčių aušinimo sistemose dėl puikios šilumos laidumo, svorio ir kainos balanso. Jis ypač populiarus tais atvejais, kai svoris ir biudžetas yra pagrindiniai aspektai, pvz., buitinė elektronika ar automobilių sistemos. Be to, aliuminio laidumas yra 237 W/(m·K), kuris taip pat gali patenkinti daugumos įrangos poreikius.
Kalbant apie masę, vario tankis yra 2,7 g/cm³ (trečdalis geležies ir vario tankio), o aliuminio tankis. Dėl lengvo svorio aliuminis plačiau naudojamas automobilių medžiagose, tokiose kaip vandens aušinimo plokštės, automobilių galinės plokštės ir kt.
Cheminiu požiūriu aliuminis turi gerą atsparumą korozijai, ypač kai ant jo paviršiaus susidaro tanki oksido plėvelė, kuri gali veiksmingai apsaugoti vidinį metalą nuo tolesnės korozijos.
Įvairių aliuminio profilių tipai
Skirtingi aliuminio tipai daugiausia atsispindi jų sudėtyje, mechaninėse savybėse ir apdorojimo ypatybėse. Dėl šių skirtumų tam tikri aliuminio tipai labiau tinka konkretiems naudojimo scenarijams. Projektuojant vandeniu aušinamas plokštes naujoms energetinėms transporto priemonėms, itin svarbu pasirinkti tinkamą aliuminio modelį, kad būtų užtikrintas aušinimo sistemos efektyvumas ir patikimumas.
-T1 (grynas aliuminis):
pvz., 1050, 1060 ir tt, kurių sudėtyje yra daugiau nei 99% aliuminio, pasižymi geru elektros ir šilumos laidumu, bet mažu stiprumu.
-T2 (aliuminio ir vario lydinys):
pvz., 2024 m., kurių pagrindinis lydinio elementas yra varis, kuris pasižymi didesniu stiprumu, bet silpnu atsparumu korozijai.
-T3 (aliuminio-mangano lydinys):
pvz., 3003, mangano elemento pridėjimas pagerina jo atsparumą korozijai ir stiprumą bei turi gerą apdorojimo našumą.
-T5 (aliuminio ir magnio lydinys):
pvz., 5052, magnio pridėjimas žymiai pagerina jo atsparumą korozijai ir stiprumą, ypač tinka tais atvejais, kai reikalingas geras jūros vandens atsparumas korozijai.
-T6 (aliuminio magnio silicio lydinys):
pvz., 6061, kuris užtikrina geras mechanines savybes, atsparumą korozijai ir suvirinamumą, ir yra vienas dažniausiai naudojamų konstrukcinių aliuminio lydinių.
Pavyzdys: EV transporto priemonėse naudojamas aliuminis
Taikant vandeniu aušinamas plokštes naujose energetinėse transporto priemonėse, dažniausiai naudojami aliuminio modeliai yra Aliuminis 6061 T6 ir Aliuminis 5052 T5. Šie du aliuminio lydiniai dėl puikių visapusiškų savybių plačiai naudojami skystų šalto plokščių plokščių gamyboje. Čia pateikiamos pagrindinės priežastys, kodėl jas galima naudoti gaminant pagal užsakymą pagamintas šaldymo plokštes
-6061 aliuminio lydinys:
Jis turi geras mechanines savybes ir suvirinamumą, taip pat puikų atsparumą korozijai. Ypač po terminio apdorojimo jo takumo riba (18,000 psi) gali atitikti individualiai suprojektuotų EV konstrukcinio stiprumo reikalavimus. Be to, 60601 aliuminio lydinys taip pat turi geras apdorojimo savybes ir yra tinkamas sudėtingų formų šaltų plokščių projektavimui ir gamybai. Tačiau tolerancija šilumos apkrovai nėra tokia gera kaip T6 6061.
-5052 aliuminio lydinys:
Jis pasižymi geresniu atsparumu korozijai, ypač jūros vandeniui ir atmosferinei korozijai, todėl 5052 geriau veikia taikant griežtesnius aplinkosaugos reikalavimus. Jo mechaninės savybės ir apdorojimo savybės taip pat labai tinka įvairių toliau nurodytų pritaikymų reikalavimams.
Šaltųjų plokščių dizaino tipai
Kaixin aliuminisgali pagaminti šaltas plokštes pagal jūsų reikalavimą. Štai keli pavyzdžiai, kaip nuspręsti, kokio tipo pasirinktinio šaldymo plokštės dizainas tinka jūsų verslui:
Frikcinio maišymo skysčio šaltojo suvirinimo plokštė (FSW)
Friction Stir Welding (FSW) skysta šalčio plokštė yra pažangus aušinimo projektavimo procesas, kuriame naudojamas trinties maišymo suvirinimo procesas, kad sujungtų medžiagas jų nelydant, pvz., aliuminio lydinį. Šis metodas apima nenaudojamo įrankio (CNC apdirbimo) naudojimą, kad suvirinimo vietoje generuotų trinties šilumą ir plastines deformacijas, dėl kurių susidaro aukštos kokybės kietojo kūno sujungimas tarp suvirinamų dalių. Šis procesas ypač efektyvus kuriant skystas šaldymo plokštes, kurios yra esminiai aušinimo sistemų komponentai įvairioms reikmėms, pavyzdžiui, didelės galios elektronikai, elektromobiliams ir atsinaujinančios energijos sistemoms.
FSW šaltosios plokštės pranašumas
- Puikus šiluminis našumas:FSW užtikrina vienodą ir tvirtą sujungimą visoje jungtyje, o tai pagerina šaltos plokštės šilumos laidumą ir efektyvumą. Tai labai svarbu tais atvejais, kai reikia efektyvaus šilumos išsklaidymo.
- Nesandarios jungtys:Dėl kietojo FSW proceso pobūdžio susidaro sandarios jungtys, todėl tai yra idealus pasirinkimas skysčių aušinimo sistemoms, kuriose svarbiausias yra nuotėkio vientisumas.
- Didelis stiprumas ir ilgaamžiškumas:Suvirinimo procese neatsiranda defektų, tokių kaip poringumas ar įtrūkimai, kurie būdingi tradiciniams suvirinimo metodams, todėl gaunama patvaresnė ir patikimesnė šaldymo plokštė.
- Sudėtingos geometrijos:Šis procesas leidžia suvirinti sudėtingas formas ir konstrukcijas, todėl šaltoje plokštėje galima sukurti efektyvius aušinimo kanalus, kad būtų optimizuotas šilumos perdavimas, o tai reiškia, kad galite pritaikyti vidinius kanalus, kaip norite, naudodami CNC didelio tikslumo apdirbimą ir nenaudodami jokių varinis šilumos vamzdis šilumokaičio viduje.
Individualus radiatorius su variniu vamzdžiu
Paprastai tariant, skystos šalčio plokštės su variniais vamzdžiais yra labiausiai paplitusios šiluminėje pramonėje. Tačiau mūsų šilumos ekspertai Kaixin Aluminium sujungė radiatorių ir šaltųjų plokščių technologijas į avario vamzdžio radiatorius. Jis efektyviai perduoda šilumą iš šilumos šaltinio į kitas šilumokaičio dalis, o tada perduoda šilumą aušinimo oru arba šaltųjų plokščių technologija. Ši konstrukcija žymiai pagerina šilumos išsklaidymo efektyvumą, nes jame yra didelis radiatorius ir aušinimo skysčiu plokštė, todėl jis puikiai tinka aušinti didelės galios kompiuterius ir EV baterijų elementus.
Vakuuminis skystas šaltas lėkštė
TheVakuuminė skysčio aušinimo plokštėyra šilumos valdymo sprendimas, susidedantis iš vakuuminės skysčio aušinimo plokštės, pagamintos sulituojant pagrindo plokštę ir dengiančią plokštę. Šioje naujoviškoje konstrukcijoje aušinimo skysčiai teka kanalais arba vamzdeliais, įtaisytais į šaltą plokštę, o aplinkinė sritis yra evakuota, kad susidarytų vakuumas.
Ši vakuuminė aplinka žymiai sumažina šiluminę varžą tarp šaltos plokštės ir aušinimo skysčio, todėl šiluma iš šilumos šaltinio gali būti efektyviau perduodama aušinimo skysčiui. Be to, vakuuminė aplinka žymiai sumažina šiluminę varžą tarp pagrindų, todėl šiluma iš šilumos šaltinio gali būti efektyviau perduodama aušinimo skysčiui.
Skysta šaldymo plokštė su įkūnytu variniu vamzdeliu
Skysčio šalčio plokštė su įkūnytu variniu vamzdžiu yra viena iš labiausiai paplitusių skysčių aušinimo technologijų. Jis užtikrina šilumos perdavimą skysčio aušinimo vamzdžiais aušinimo plokštės viduje. Didelio efektyvumo konstrukcijose variniai vamzdžiai yra įmontuoti į šią aušinimo plokštę, kuri paprastai yra pagaminta iš aliuminio arba kitų šilumai laidžių medžiagų. Varinis vamzdis veikia kaip aušinimo skysčio kanalas, perduodantis efektyvią šilumą iš didelės galios aušinimo elektroninių komponentų ar kitų šilumos šaltinių į vamzdyje esantį skystį.
Gamybos technologija- Giliai užkastų vamzdžių technologija
Užkastų vamzdžių technologija yra pažangus skysčių aušinimo plokščių gamybos metodas apdirbant gilius kanalus aušinimo plokštės medžiagoje ir į šiuos kanalus įterpiant varinius ar kitokio tipo metalinius vamzdynus. Šie vamzdžiai yra įkasti giliai į aušinimo plokštę ir suteikia kelią aušinimo skysčiui perduoti šilumą nuo elektroninių komponentų. Dėl didelio vario ir tam tikrų metalų šilumos laidumo šie vamzdžiai gali efektyviai perduoti šilumą iš šilumos šaltinio į aušinimo skystį, o tai leidžia efektyviai išsklaidyti šilumą.
- Seklių užkastų vamzdžių technologija
Negiliai įkastų vamzdžių technologija savo koncepcija yra panaši į giliai įkastą šaltosios plokštės tirpalą, tačiau atsižvelgiant į įvairius poreikius, kanalo apdorojimo gylis yra mažesnis nei giliai įkasto vamzdžio (apytiksliai 5-10 mm). Ši technika apima seklių kanalų apdirbimą aušinimo plokštės viduje ir vamzdžių įterpimą į juos.
Fazių keitimo aušinimo technologija
Fazių keitimo (garų kameros) šaldymo plokštėyra efektyvus šilumos valdymo metodas, kuris naudoja latentinę aušinimo skysčio šilumą būsenos perėjimo procese, kad sugertų ir perduotų šilumą. Šio proceso metu aušinimo skystis virsta iš skystos į dujinę būseną, sugerdamas didelį šilumos kiekį ir taip efektyviai aušinamas elektroninė įranga ar kiti šilumos šaltiniai. Ši technologija ypač naudinga tais atvejais, kai reikia valdyti dideles šilumines apkrovas arba efektyviai vėsinti kompaktiškose erdvėse.
Stacked Layer technologija
Tai apima kelių plonų plokščių sudėjimą ir suvirinimą, kiekviena plokštė turi turėti aušinimo kanalus, taip suformuojant sudėtingą trimatį aušinimo tinklą. Ši konstrukcija leidžia aušinimo skysčiui tekėti keliomis kryptimis, todėl padidėja šilumos išsklaidymo efektyvumas. Gaminant skysčių aušinimo plokštes, labai svarbu sujungti skirtingas plokštes suvirinant (pvz., lazeriniu suvirinimu ar litavimu) arba specialiais šilumai laidžiais klijais, kad būtų išlaikyta skysčio aušinimo sistema.
Šis procesas labai išnaudoja šilumos vamzdžių paskirstymo erdvę, o skirtingų medžiagų charakteristikos gali pasiekti geresnes šilumines savybes. Prieš kurdami skystų šaltų plokščių dizainą, prašomesusisiekite su Kaixin Aluminium inžinieriaisapie individualų jūsų verslo šaltą lėkštę ir idėjas.
Skysčio aušinimo sistemų montavimas
Montavimo orientacija turi tiesioginės įtakos skystų šaltų plokščių veikimo sąlygoms. Skirtingos montavimo kryptys turės įtakos skysčio srauto greičiui ir aušinimo skysčio šilumos perdavimo efektyvumui. Taigi montuojant šaltas plokštes svarbu pasirinkti tinkamą montavimo kryptį.
- Vertikalus montavimas:
Jis naudoja gravitaciją, kad padėtų natūraliam aušinimo skysčio srautui, sumažinant energijos, reikalingos aušinimo skysčiui pumpuoti, kiekį. Ši sąranka padeda pasiekti tolygesnį aušinimo skysčio pasiskirstymą, ypač aukštesnėse aušinimo plokštės dalyse, ir padeda išvengti karštų taškų. Toks instaliavimas taip pat ypač tinka tais atvejais, kai aukštis yra ribotas, bet plotis arba gylis yra pakankamai didelis, pvz., didelio našumo skaičiavimo sistemose arba didelėje pramoninėje įrangoje.
- Horizontalus montavimas:
Horizontalus montavimas leidžia aušinimo skysčiu plokštę išdėstyti virš arba žemiau šilumos šaltinio, taip palengvinant tiesioginį šilumos perdavimą. Šis metodas tinka tais atvejais, kai vertikali erdvė yra ribota, pvzskystos šaldymo plokštės EV akumuliatorių paketamsarba CPU aušinimo sistemos.
-Kitos montavimo kryptys:
Kai kuriose specialiose programose, atsižvelgiant į konkrečius erdvės išdėstymą ir šilumos valdymo poreikius, gali būti naudojamas įstrižas arba kitas pritaikytas įrengimas. Šis lankstus montavimas padeda Kaixin inžinieriams maksimaliai išnaudoti turimą erdvę ir optimizuoti aušinimą. Galite susisiekti su mūsų inžinieriumi, kad įgytumėte daugiau patirties su šaltų plokščių montavimu.
Skysčio aušinimo plokščių bėgių dizainas
Bėgiko išdėstymas
Kad aušinimas būtų tolygus, srauto kanalai turi būti tolygiai paskirstyti po šilumos šaltiniu arba aplink jį, kad būtų užtikrinta, jog kiekviena sritis būtų veiksmingai vėsinama ir nukreipta tiesiai į šilumos šaltinį. Be to, išdėstymas turėtų būti tiesiogiai suderintas su šilumos šaltinio vieta, ypač tose srityse, kuriose yra didelis galios tankis, o tai gali pagerinti šilumos perdavimo efektyvumą.
Bėgiko dydis
Srauto kanalo plotis ir gylis turi būti suprojektuoti atsižvelgiant į aušinimo poreikį ir srautą. per platūs arba gilūs srauto kanalai gali sumažinti skysčių pasipriešinimą, bet taip pat gali turėti įtakos aliuminio profilio konstrukciniam stiprumui. Tu galinaudokite CFD modeliavimą, kad nuspręstumėte, kuris sprendimas yra geriausias jūsų šaltai plokštei, o mūsų šilumos ekspertai mielai pasidalins su jumis patirtimi.
Šilumos šaltinio paskirstymas
Šilumos šaltinio vieta tiesiogiai lemia srauto kanalų išdėstymą skysčio aušinimo plokštėje. Norint pasiekti efektyvų šilumos perdavimą, srauto kelias turi būti suprojektuotas taip, kad aušinimo skystis patektų tiesiai į šilumos šaltinį. Pavyzdžiui, jei šilumos šaltinis yra EV akumuliatoriaus centre, srauto kanalo konstrukcija turėtų būti sutelkta centrinėje srityje, kad būtų užtikrintas aušinimo skystis.
Kita vertus, jei šilumos šaltiniai yra paskirstyti kraštuose, srauto kanalą reikia pratęsti iki baterijos bloko kraštų.
Struktūrinis vengimas
Projektuodami skysčio aušinimo plokštę įsitikinkite, kad srauto kanalų išdėstymas išlaiko tinkamą atstumą nuo tvirtinimo arba montavimo angų ant šaltos plokštės. Ši konstrukcija skirta išvengti srauto kanalo pažeidimo gamybos proceso metu.
Specialūs saugaus atstumo reikalavimai gali skirtis priklausomai nuo šaltos plokštės medžiagos ir apdorojimo būdo. Galite vadovautis šaldymo plokštės gamintojo rekomenduojamomis minimalaus saugaus atstumo gairėmis arba pradėti CFD analizę. Paprastai šis atstumas turi būti bent lygus šaltos plokštės medžiagos storiui.
Sumažinti vidinį pasipriešinimą
- Lygiagretaus srauto kanalo konstrukcija
Lygiagretaus srauto kanalo projektavimas apima kelių kanalų išdėstymą toje pačioje plokštumoje, leidžiantį aušinimo skysčiui tekėti šiais kanalais vienu metu. Ši konstrukcija padeda išsklaidyti skysčio srautą, sumažindama srauto greitį kiekviename kanale ir taip sumažindama srauto pasipriešinimą. Lygiagretūs srauto kanalai taip pat gali pagerinti sistemos dubliavimą; Net jei vienas kanalas yra užblokuotas arba nesandarus, kiti kanalai vis tiek gali išlaikyti aušinimo efektyvumą. Projektuojant lygiagrečius srauto kanalus, būtina užtikrinti, kad srauto pasiskirstymas kiekviename kanale būtų vienodas, kad būtų išvengta per didelio srauto kai kuriuose kanaluose, dėl kurių gali atsirasti nuotėkių arba atsirasti pažeidimų.
- Serijinio srauto kanalo dizainas
Serijinio srauto kanalo projektavimas apima kelių kanalų sujungimą iš eilės, leidžiant aušinimo skysčiui tekėti per kiekvieną kanalą paeiliui. Ši konstrukcija gali išplėsti skysčio tekėjimo kelią šaltoje plokštėje, taip padidindama sąlyčio su šilumos šaltiniu laiką ir pagerindama šilumos mainų efektyvumą. Tačiau nuoseklaus srauto kanalų konstrukcija gali padidinti bendrą srauto pasipriešinimą, todėl būtina atidžiai optimizuoti kiekvieno kanalo dydį ir formą, taip pat jų jungtis, kad būtų sumažintas srauto pasipriešinimas.
Paviršiaus apdorojimas
Paviršiaus apdorojimas yra labai svarbus kuriant skysčio aušinimo plokštes. Kaixin Aluminium gali suteikti jums įvairius paviršiaus apdorojimo būdus, įskaitant anodavimą, galvanizavimą, miltelinį dažymą, pasyvavimą ir kt.
Anodavimas
Anodavimas daugiausia naudojamas aliuminio šaldymo plokštėms. Tai apima elektrocheminį metalo paviršiaus pavertimą stipria, korozijai atsparia anoduota plėvele. Ši oksido plėvelė nededama ant paviršiaus kaip dažai ar dengimas, bet yra visiškai integruota su apatiniu aliuminio pagrindu, todėl ji nenulups ir nenulups. Anoduotas paviršius pagerina šilumos išsklaidymą, atsparumą korozijai ir suteikia geresnį paviršių šiluminės sąsajos medžiagoms (TIM).
Galvanizavimas
Galvanizavimas apima elektros srovės naudojimą plonam metalo sluoksniui, pavyzdžiui, nikeliui ar variui, padengti ant šaltos plokštės. Šis metodas padidina plokštės atsparumą korozijai, elektrinį laidumą ir atsparumą dilimui. Galvanizuotas paviršius taip pat pagerina šaltos plokštės išvaizdą.
Miltelinis dažymas
Miltelinis dažymas yra sausas apdailos procesas, kurio metu miltelinė medžiaga purškiama ant paviršiaus, o po to kietinama karštyje, kad susidarytų oda. Jis naudojamas dėl savo estetinių savybių ir suteikia patvarią, atsparią korozijai apdailą. Miltelinis dažymas yra įvairių spalvų ir tekstūrų, todėl juos galima pritaikyti pagal estetinius poreikius
Pasyvavimas
Pasyvavimas – tai nerūdijančio plieno šalto plokščių cheminio apdorojimo procesas, kuris pašalina geležį nuo paviršiaus ir sustiprina natūralų korozijai atsparų chromo oksido sluoksnį. Šis procesas yra labai svarbus siekiant išvengti korozijos ir užtikrinti ilgalaikį šaltosios plokštės naudojimą atšiaurioje aplinkoje.
Jei reikia daugiau informacijos apie pasirinktines šaldymo plokštes ar paviršiaus apdorojimą, apsilankykite mūsų svetainėje produktų sąrašasarbasusisiekite su Kaixin Aluminiumšiandien ir mes pakartosime jus per 24 valandas!