选择铝型材散热器,好选择高压铸铝模块组合散热器。这个散热器是一个整体压铸成型,所以没有焊接渗水问题。此外,其大的优点是产品不受社区供暖系统的限制,即使在开放式锅炉系统中也可以避免氧气腐蚀因为模块组合设计的选择,一旦室内温度不够,也可以在第二年安装.为了满足自己的需求,两片不需要像钢散热器一样更换整组暖气。
由于铝型材散热器的水质要求与钢不同,应避免铝散热器与其他材料的混合和安装
不同工艺的型材散热器是为了满足不同的工业生产需求,因此各有优缺点。以下主要阐述了四种常见型材散热器的代表性工艺特点。
1.挤压铝型材:翅片和基板是一体的。不会拼凑,散热器内部导热均匀.导热系数高。缺点是受加工工艺的限制,散热器尺寸和翅片之间的距离受到限制.薄厚.高片受限。
2.半挤压铝型材.半插件式:由于挤压铝型材的工艺有限,薄片间距不能太窄。两片之间的插件方法中插入一片铝片,并用压力机夹紧固定。由于大约一半的翅片是插入的,而且铝片与底板不集成,因此传热系数不如一个。热阻略大于纯挤压铝型材。
冷板(chillplate, Cold plate)是作为水冷散热系统对热影响很关键的一个部件,热设计的目的就是要在有限的空间内通过对产品流道的合理布置从而有效的降低冷板的热阻。布置流道就是要在客户的限制条件下如冷板的尺寸,流体的流量,流体特质Pump的P-Q,产品使用的环境等,满足散热性能。
水冷板的结构设计
1)材料。水冷板材料通常使用铝、铜、不锈钢等,其中以铝使用广泛。铝材料密度小,导热系数高,次于铜,而且三者当中为便宜,因此产品。
2)密封。水冷板的密封方式主要有O-Ring密封,焊接。O-Ring密封的方式适合在小压力的情况下,需要考虑O-ring的耐高温和耐老化问题;焊接可以使整个冷板形成一体性,具备很高的可靠性和耐久性。北京百明盛达科技发展有限公司目前主要提供焊接水冷板,焊接方法包括真空钎焊、搅拌摩擦焊接等。
水冷板的焊接方式有:氮气保护钎焊,真空钎焊,氩弧焊,搅拌摩擦焊等。焊接方式的选用与材质和产品的厚度有关,氮气保护钎焊和真空钎焊通常适用于产品壁薄,质量小的产品如热交换器,雷达天线等,焊接母材通常选用AL3003,AL4004,AL4045,AL4043等;氩弧焊接由于起弧温度高,加上有氩气保护,可以焊接任意形式铝材,但是由于氩焊温度高,焊接的母材需比较厚,焊接时容易产生局部变形,焊缝需要后加工处理,加工面有砂眼,裂纹等缺陷。氩焊通常采用手工操作,具有不稳定性。搅拌摩擦焊接特别适用于铝合金的焊接,具有缺陷率低、绿色环保的技术特点,是厚壁较大型的冷板制作的焊接工艺。以上无论何种焊接方式,焊缝周围都需要注意材料无杂质,否则影响焊接产生缺陷。
水冷板的强度。采用深孔加工,或者尽量小面积焊接是提高强度的方法;可以分多处小块焊接,尽量避免大面积盖板焊接
水冷板的承压和泄漏测试
依照客户规格对产品性能进行测试
承压和泄露测试。水冷板通常要求产品测试压力为正常使用压力的2~3倍,保压时间一般在15~120min之间。
干燥的空气通入产品,保压2小时,产品放入水中或者焊缝涂上肥皂液观察产品是否泄露。鉴于气体的可压缩性,气体测试通常比较危险,产品若承受不了气体的高压,压缩气体瞬间释放能量会产生爆炸,该方法在实际操作中较少使用
推动水冷板不断迭代和发展的一个重要因素是:提高导热效率。
提高导热效率通常有以下几种方案:
(1)提高冷板与电芯的接触面积;
(2)提高冷板与电芯之间界面的导热率;
(3)提高冷板自身(材料)的导热性能;
(4)调整流道设计,提高流体自身的换热效果;
(5)不同冷板布置方案。
Innerfins的设计思路在功率电子电气方面应用得较多,在电池系统领域还没有看到应用的量产案例,但国内有企业在做这块。
材料这块,除了金属,有些材料企业在尝试塑料冷板的方案,这是个很有惊喜的方向,期待有量产的方案出来。
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