Радиатор с тепловой трубкой

Heat Sink With Heat Pipe — это радиатор с интегрированной технологией тепловых трубок, который используется для повышения эффективности рассеивания тепла и особенно подходит для мощных электронных устройств, таких как компьютеры, светодиодные светильники, серверы и промышленное оборудование. Этот радиатор сочетает в себе тепловые трубки (Heat Pipe) с традиционными радиаторами (Heat Sink), эффективно передавая тепло, вырабатываемое оборудованием, от источника тепла к поверхности радиатора и рассеивая тепло в воздухе посредством конвекции и излучения.

Процесс производства

Проектирование и производство тепловых трубок

Структура тепловой трубки: Тепловые трубки обычно изготавливаются из медных или алюминиевых материалов, а трубка заполнена рабочей жидкостью. После испарения жидкости она переносит тепло с одного конца источника тепла, конденсируется в жидкость и течет обратно к холодному концу через капиллярную структуру.

Процесс изготовления тепловой трубки: Процесс изготовления тепловой трубки обычно включает обработку медной трубки, покрытие внутренней стенки рабочей жидкостью, герметизацию под давлением и вакуумную инжекцию и т. д., чтобы гарантировать, что рабочая жидкость в тепловой трубке может эффективно испаряться и конденсироваться при высоких температурах.

Фрезерование и обработка поверхности радиатора

Радиаторная часть обычно изготавливается из алюминиевого сплава, а многочисленные ребра теплоотвода обрабатываются с помощью фрезерования на станках с ЧПУ и штамповки для максимального увеличения площади рассеивания тепла.

Затем поверхность подвергается обработке, например анодированию, напылению или нанесению покрытия, для повышения ее коррозионной стойкости и теплопроводности.

Подключение тепловой трубки к радиатору

Сварка или горячая прессовка: тепловая трубка соединяется с радиатором с помощью сварки или горячей прессовки, чтобы гарантировать, что тепловая трубка может эффективно передавать тепло от источника тепла к радиатору.

Тестирование и контроль качества

Готовый радиатор с тепловыми трубками пройдет строгие испытания качества, включая испытания таких параметров, как теплопроводность, эффективность рассеивания тепла и устойчивость к давлению, чтобы гарантировать его стабильность в условиях высоких температур и высокого давления.

Точность

Диаметр и длина тепловой трубки: Диаметр тепловой трубки обычно составляет от 6 мм до 12 мм, а длина может быть настроена в соответствии с конкретными потребностями. Точность должна быть в пределах ±0,1 мм, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию рабочей жидкости внутри тепловой трубки.

Расстояние между ребрами: Расстояние между ребрами радиатора определяет эффект рассеивания тепла, обычно оно составляет от 1 мм до 5 мм, точность также должна быть в пределах ±0,1 мм.

Тепловое сопротивление: Тепловое сопротивление радиатора с тепловой трубкой обычно составляет от 0,2°C/Вт до 2°C/Вт, а конкретное значение зависит от конструкции радиатора и используемых материалов. Чем ниже тепловое сопротивление, тем выше эффективность рассеивания тепла.

Теплопроводность: Теплопроводность радиатора и тепловой трубки определяет эффективность теплопередачи. Теплопроводность материалов из алюминиевого сплава обычно составляет около 200-220 Вт/м·К, а теплопроводность меди выше, до 380 Вт/м·К.

Обработка поверхности

Анодирование: Это распространенный метод обработки поверхности для алюминиевых материалов, который может улучшить коррозионную стойкость, твердость и теплопроводность алюминиевых сплавов. На поверхности анодированного алюминия образуется плотная оксидная пленка, которая эффективно улучшает эффект рассеивания тепла.

Напыление: В процессе напыления на поверхность радиатора наносится покрытие с хорошей теплопроводностью. Этот процесс не только улучшает эффект рассеивания тепла, но и повышает коррозионную стойкость.

Покрытие: Для дальнейшего улучшения теплопроводности используются специальные материалы покрытия, такие как графен, углеродные нанотрубки и другие материалы.

Металлопокрытие: например, никелирование, серебрение и т. д. Эти процессы могут повысить стойкость радиатора к окислению, уменьшить коррозию и улучшить стабильность после длительного использования.

Области применения

Электронные изделия: включая компьютерные процессоры (ЦП), графические карты, игровые консоли, маршрутизаторы и другое оборудование, особенно подходящее для отвода тепла от высокопроизводительных и мощных электронных компонентов.

Светодиодное освещение: Требования к рассеиванию тепла светодиодными лампами становятся все выше и выше. Радиаторы с тепловыми трубками могут эффективно снизить рабочую температуру светодиодных ламп и продлить срок их службы.

Серверы и центры обработки данных: Высокоплотные интегрированные электронные устройства, такие как серверы, имеют чрезвычайно важные требования к рассеиванию тепла. Радиаторы с тепловыми трубками могут эффективно предотвращать перегрев и отказ оборудования.

Автомобильная электроника: в электромобилях, гибридных автомобилях и традиционных транспортных средствах радиаторы с тепловыми трубками могут использоваться для систем управления аккумуляторными батареями, систем управления двигателем и других электронных устройств.

Промышленное оборудование: В средствах автоматизации, медицинском оборудовании и оборудовании связи радиаторы с тепловыми трубками часто используются для обеспечения стабильной работы оборудования при высоких нагрузках.

Как поддерживать и обслуживать

Регулярная очистка: Радиаторы с тепловыми трубками склонны к накоплению пыли, особенно в зазоре между охлаждающими ребрами. Регулярно очищайте поверхность радиатора от пыли и мусора, чтобы поддерживать эффект рассеивания тепла. Используйте для очистки мягкую щетку или сжатый воздух, избегайте использования воды или сильно едких моющих средств.

Проверьте соединение тепловой трубки: Соединение между тепловой трубкой и радиатором является ключом к теплопроводности. Необходимо регулярно проверять прочность сварного или горячего прессового соединения, чтобы избежать плохого контакта и уменьшить эффект рассеивания тепла.

Избегайте чрезмерных ударов: несмотря на то, что радиатор с тепловой трубкой является прочным, все равно необходимо избегать сильных ударов или давления, чтобы не допустить разрыва или протечки тепловой трубки.

Контроль температуры окружающей среды: убедитесь, что температура окружающей среды оборудования находится в рекомендуемом диапазоне, чтобы избежать перегрева оборудования, особенно при использовании в условиях высоких температур, а также чтобы не допустить перегрузки радиатора тепловой трубки.

Избегайте утечки жидкости: Тепловая трубка заполнена рабочей жидкостью. После того, как тепловая трубка сломается или даст течь, эффективность рассеивания тепла значительно снизится. Во время технического обслуживания следует проявлять осторожность, чтобы острые предметы не соприкасались с тепловой трубкой.

Меры предосторожности

Направление установки: Место установки и направление радиатора тепловой трубки очень важны. При установке убедитесь, что испарительный конец тепловой трубки обращен к источнику тепла, а конденсационный конец обращен к ребрам рассеивания тепла. Неправильное направление установки повлияет на эффективность работы тепловой трубки.

Соответствующая нагрузка и рабочая температура: Радиатор с тепловой трубкой имеет определенную несущую способность по тепловой нагрузке. При его использовании необходимо соблюдать диапазон рабочих температур, указанный производителем, чтобы не превышать проектные параметры.

Выбор материала: Для различных областей применения следует выбирать соответствующие материалы тепловых трубок и материалы радиаторов в соответствии с конкретными потребностями. Например, в коррозионных средах следует выбирать материалы с более высокой коррозионной стойкостью, такие как никелированный алюминиевый сплав или медные материалы.

Избегайте работы при высоких температурах: Длительная работа в условиях экстремально высоких температур может снизить эффективность испарения рабочей жидкости внутри тепловой трубки, что повлияет на эффект рассеивания тепла. Поэтому оборудование следует хранить при высоких температурах в течение длительного времени.

Сертификация качества: При покупке радиаторов с тепловыми трубками следует выбирать продукцию с сертификатом качества, чтобы гарантировать долгосрочную стабильность и безопасность радиатора.

Радиаторы с тепловыми трубками представляют собой высокоинтегрированное решение для рассеивания тепла, которое может эффективно повысить эффективность теплопередачи и рассеивания. Его точность, обработка поверхности, выбор материала и разумное обслуживание являются ключом к обеспечению его производительности. С постоянным улучшением требований к рассеиванию тепла для электронного оборудования и промышленных приложений радиаторы с тепловыми трубками будут использоваться более широко в будущем.