Dvěma největšími hybateli nákladů při výrobě kapalinových chladicích desek jsou požadavky na tepelnou vodivost a roční poptávka, které mají obvykle jen malou nebo žádnou kontrolu ze strany tepelných inženýrů a výrobních inženýrů. Můžete však snížit náklady tím, že pochopíte, jak drsnost, rovinnost, tvrdost, povrchová morfologie, instalační charakteristiky a specifikace tekutého připojení ovlivňují cenu tekutých studených desek.
Většina vodou studených desek je vyrobena z hliníku, ale některé nové technologie používají měď. Ačkoli má měď lepší tepelnou vodivost, hliník se používá častěji, protože je obvykle levnější, lehčí a snadněji se používá.Zpracování mědi je velmi obtížné a nákladné.
Dvě nejoblíbenější technologie hliníkových studených desek v současnosti jsou zapuštěná trubka a vakuové pájení.
Studená deska zapuštěné trubky je obvykle měděná nebo nerezová trubka zalisovaná do drážky hliníkového profilu. Mají vynikající cenové výhody a poskytují vynikající řešení chlazení pro zařízení se střední a nízkou hustotou výkonu.
Studená deska pro vakuové pájení označuje kovovou desku vyrobenou zpracováním dvou kusů s vnitřními kanály a žebrovými strukturami a jejich pečlivým utěsněním ve vakuové komoře za účelem zahřátí. Přídavný kov s nižším bodem tavení se kapilárním působením za odpovídajících procesních podmínek nataví do spoje studené desky a obě desky s vnitřními kanály a žebrovými strukturami se spojí do vnitřního průtokového kanálu.
Po výše uvedených faktorech jsou největšími faktory, které ovlivňují cenu hliníkových studených desek, doba zpracování a další kroky zpracování. Výrobci chladících desek mají obvykle náklady související s dobou zpracování, včetně nákladů na odpisy strojů, napájecích zdrojů, spotřebního materiálu a údržby. Proto čím déle je chladící deska umístěna ve výrobním zařízení, tím vyšší jsou náklady. Každý další krok zpracování bude nadále zvyšovat náklady.
(1) Vytlačované díly a tlakové odlitky
Aby se minimalizovala doba zpracování a snížily náklady, je nejlepší používat co nejvíce vytlačování a odlévání. Extruze je generována protlačením kovu skrz formu, aby se vytvořil objekt s pevným průřezem. Forma použitá pro nové vytlačování je relativně levná a velikost vytlačování je omezena na šířku asi 9 palců (22.86 centimetrů). Tloušťka stěny vytlačování musí být relativně konzistentní a jakýkoli kanál nebo prvek musí být rovný. Výrobci mohou pro snížení nákladů také kombinovat vytlačování a obrábění.
Určité prvky mohou být vytlačováním a pak lze zpracovávat složitější prvky. To pomůže snížit náklady na vytlačování za předpokladu, že při navrhování plechu zohledníte charakteristiky vytlačování.
Další možností je kombinace odlévání a obrábění pro výrobu studených plechů. Pokud například odlévání není dostatečně hladké, je vyžadována druhá operace pro dosažení požadované specifikace rovinnosti pro studenou desku.
Obvykle je minimální nákupní množství pro vytlačování nebo odlévání velmi vysoké, takže je musíte správně použít, abyste ospravedlnili použití těchto procesů. Jak vytlačování, tak odlévání mohou ušetřit značné množství nákladů.
(2) Drsnost povrchu
Drsnost povrchu (hladkost) může výrazně zvýšit náklady, ale má malý dopad na výkon. Na rozdíl od názoru některých lidí má drsnost relativně malý vliv na tepelný výkon studených desek.
Ve většině aplikací je povrchový kontakt mezi tekutou studenou deskou a součástí menší než 10 % nebo vzduchová mezera přesahuje 90 %. Hladší povrch jen mírně sníží procento vzduchové mezery. Povrchová úprava typického obráběného studeného plechu je 32-64 μ in (81-163 μ cm), což je dostatečné pro většinu aplikací. Použití standardního obráběcího centra může snížit drsnost na 16 μ in (41 μ cm), ale to vyžaduje robustnější přípravek, aby se snížilo jakékoli potenciální chvění a pomalá rychlost obráběcí hlavy a rychlost posuvu. Snížení rychlosti a rychlosti posuvu znamená, že obrábění čas centra je delší, čímž se zvyšují náklady.
Většina aplikací používá materiály tepelného rozhraní (TIM) mezi součástmi nebo deskami s obvody a kapalinovou chladicí deskou, aby se minimalizovaly mezery. TIM by měl být co nejtenčí, protože jeho relativně vysoký tepelný odpor značně maskuje případné zlepšení vodivosti hladším povrchem. Zvýšení upínací síly součástí nebo desek na studených deskách může také pomoci vyrovnat vyšší drsnost, ale může zvýšit napětí na deskách nebo součástech. Když se chladná deska a komponenty nebo obvodová deska zahřejí, může upínací napětí také zvýšit účinek nesouladu koeficientu tepelné roztažnosti.
(3) Hladkost povrchu
Ve srovnání s drsností povrchu má hladkost povrchu větší dopad na tepelný výkon studených desek, protože pokud není studená deska hladká, kontaktní plocha se výrazně zmenší. Standardní specifikace rovinnosti je {{0}}.001 palec na palec (0.003 centimetrů na centimetr). Proto v rozsahu jednoho palce od bodu měření nebude nejnižší bod studené desky o 0,001 palce (0,003 centimetru) níže než nejvyšší bod. Pokud se požaduje, aby rovinnost byla lepší než 0,001 palce na palec (0,003 centimetru na centimetr), jednou z nákladově efektivních metod je specifikovat místní rovinnost spíše než těsnou rovinnost celé desky.
(4) Tvrdost
Odlévané, extrudované nebo vakuově pájené plechy za studena jsou po zpracování velmi měkké, obvykle s tvrdostí pouze T{0}}. Studené plechy musí být vytvrzeny, protože měkký hliník se obtížně zpracovává a manipuluje s ním. Pro zvýšení tvrdosti z T0 na T4 je nutné provést tepelné zpracování na studené desce. Proces tepelného zpracování zahrnuje zahřátí studené desky na 1000 stupňů F (538 stupňů C), ponechání na této teplotě po dobu přibližně 1 hodiny na palec tloušťky studené desky a poté její vystavení tepelnému šoku rychlým ochlazením. Jedním ze způsobů chlazení studené desky je její přímé vysazení z pece a umístění do vodní lázně. Aby se chladná deska dostala z T4 do T6, musí být na studené desce provedeno umělé stárnutí. Toho je dosaženo umístěním studené desky na 300 stupňů F-400 stupňů F (149 stupňů C-204 stupňů C) po dobu 8-16 hodin. T6 poskytuje velmi tvrdé studené desky s vysokou pevností v tahu, což je typický požadavek pro vojenské a letecké aplikace. Pro většinu aplikací je však již T4 dostatečně obtížná a specifikace T6 pouze zvýší zbytečné náklady.
(5) Instalační prvky/otvory
Dalším faktorem zvyšujícím náklady při výrobě studených desek je nárůst otvorů. Otvor může zvýšit cenu studené desky až o 3 $. Jedním z hlavních důvodů zvýšených nákladů na vrtání je nemožnost vrtání děr v dráze tekutiny. Proto je u trubkových studených desek nutné ohýbat trubky, aby se přizpůsobily otvory, a každý ohyb zvýší náklady. Pro vakuové pájení studených desek musí být v dráze tekutiny vytvořen ostrůvek, což také znamená provádění elektroerozivního obrábění (EDM) na vnitřních žebrech. Tím se výrazně prodlouží doba zpracování, čímž se zvýší náklady.
Přísné tolerance polohy a rozteče otvorů mohou také zvýšit náklady. Přiměřená specifikace tolerance je ± {{0}}.005 palců (± 0,013 centimetru). Stejně jako rovinnost co možná největší specifikace místních tolerancí sníží náklady. U velkých studených desek s otvory relativně daleko od sebe se tolerance stávají obtížnějšími. Jedním z důvodů je, že tolerance obráběcího stroje roste s prodlužováním vzdálenosti pohybu hlavy. Dalším důvodem je, že v obráběcí dílně může být teplotní gradient až 18 stupňů F (10 stupňů C), což může způsobit roztažení nebo smrštění studené desky až o 0,005 palce (± 0,013 centimetru). Průchozí díry jsou nejsnazší pro zadání přísnějších tolerancí, protože jejich vytvoření se provádí pomocí operace jediného nástroje, zatímco u závitových děr je méně pravděpodobné, že budou mít tolerance, protože jejich výroba vyžaduje dva nástroje. Spirálový olej je nejhůře tolerovatelný, protože proces vyžaduje závitový otvor a spirálový olej sám o sobě má tolerance. Všechny tolerance se sčítají, aby byla výroba obtížnější a nákladnější. Snížit náklady může také to, že se vyhnete malým závitovým otvorům. Otvory o velikosti 4-40 nebo menší se obtížně vrtají, protože závitník se může během vrtání zlomit. Aby se tento problém co nejvíce minimalizoval, musí být rychlost chodu stroje mnohem nižší. Jednou z metod, jak splnit přísné požadavky na toleranci pro studené desky, je zvětšit velikost montážních otvorů na součástkách nebo deskách plošných spojů.
(6) Připojení kapaliny
Pro kapalinové spoje mají obvykle nejlepší účinek přímé závitové O-kroužky. Kromě svařovacího systému poskytuje také nejlepší těsnění za nejnižší cenu. Spoje potrubí (jako jsou spoje NPT) nemohou zajistit požadovanou přesnost pro součásti, jako jsou studené desky. Při vakuovém pájení studených desek je třeba se vyhnout použití tvarovek s vnějším závitem, jako jsou ostny nebo patkové tvarovky, protože to vyžaduje jiné operace (jako je svařování) pro připojení tvarovek. Kromě toho je třeba během přepravy chránit příslušenství mimo chladicí desku, což může zvýšit náklady na balení. Rychlá odpojení by měla být používána pouze v případě potřeby, protože jejich cena za pár může dosáhnout až 75 $0. Studené desky nebo elektronická zařízení, která vyžadují častou výměnu, je třeba rychle odpojit. Pro studené desky, které jsou již naplněny chladicí kapalinou, jsou také potřebné. U kapalinových spojů je dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu, tolerance portu. Obvykle má vstupní potrubí určitý stupeň flexibility. Přiměřená tolerance je mezi ± 0.030 palce (0,076 centimetru) a ± 0,060 palce (0,152 centimetru).
Populární Tagy: faktory ovlivňující náklady na tekutou studenou desku, Čína, dodavatelé, výrobci, továrna, přizpůsobený, bezplatný vzorek, vyrobený v Číně
