Úvod
Výber správneho výrobného procesu je pri výrobe chladičov skutočne dôležitý, najmä ak pracujete s hliníkom a potrebujete ich vyrobiť veľa. Každá metóda má svoj vlastný súbor kompromisov-zľavy-niektoré udržujú nízke náklady, niektoré vám umožňujú kreatívne sa pri návrhu a iné zvyšujú tepelný výkon. Ak prevádzkujete veľkú výrobu, vytláčanie, tlakové liatie, razenie a kovanie zvyčajne zvládnete svoju prácu rýchlo a efektívne. Na druhej strane, CNC obrábanie a frézovanie sú lepšie pre špeciálne prípady alebo keď potrebujete špičkový-výkon. Poďme si rozobrať tieto hlavné prístupy-extrúzia, tlakové liatie, CNC obrábanie, kovanie, razenie a orezávanie-a uvidíme, v čom sú dobré, kde zaostávajú a kedy má zmysel použiť každý z nich.
Extrúzia
Extrúzia je najlepšou{0}}metódou výroby hliníkových chladičov. Funguje to takto: zahrejete hliník-zvyčajne zliatiny ako 6061 alebo 6063-a pretlačíte ho cez vlastnú matricu. Táto matrica tvaruje kov na dlhé kusy so vstavanými rebrami. Akonáhle budete mať matricu, môžete rýchlo vypumpovať tony týchto profilov, čo skutočne zníži náklady na kus.
Výsledky sú tiež celkom solídne. Získate chladiče s vynikajúcou tepelnou vodivosťou a pekným, hladkým povrchom-Ľudia poukazujú na to, že extrudované drezy zvyčajne fungujú lepšie a vyzerajú čistejšie ako iné typy. Má to však háčik. Zasekli ste sa pri celkom základných tvaroch. Kocka vás obmedzuje na rovné, jednoduché profily, takže zabudnite na čokoľvek super široké alebo komplikované.
Napriek tomu sa extrudované chladiče objavujú všade: počítače, telekomunikačné zariadenia, zosilňovače, LED svetlá-kdekoľvek potrebujete lacný, účinný, rovný- chladič, pravdepodobne ho nájdete.
Odlievanie pod tlakom
Tlakové liatie funguje tak, že sa roztavený hliník tlačí do oceľovej formy pod tonovým tlakom. Táto metóda vám umožňuje vytvárať chladiče so všetkými druhmi vstavaných-tvarov a detailov, ktoré jednoducho nie sú možné pri vytláčaní. Spoločnosť Ecotherm Group to vyjadrila veľmi jednoducho: tlakové liatie vám poskytne „pevné diely, ktoré dobre odvádzajú teplo“ a vy môžete navrhnúť všetky tie zložité prvky-tenké rebrá, montážne otvory, čokoľvek potrebujete-priamo do dielu.
Teraz sa skutočná mágia stane, keď vyrábate veľa z týchto vecí. Iste, nástroje stoja dopredu veľa, ale akonáhle sa dostanete cez približne 5 000 dielov, cena za kus klesne ako kameň, pretože proces je rýchly a dá sa výrazne zautomatizovať. Preto všade uvidíte odlievané chladiče-LED svetiel, automobilovej elektroniky, napájacích zdrojov, nech si spomeniete. Všade, kde potrebujete niečo s komplikovaným tvarom na chladenie elektroniky, je za tým pravdepodobne tlakové liatie.
Existuje však niekoľko nevýhod. Zliatiny hliníka používané pri tlakovom odlievaní neprenášajú teplo tak dobre ako zliatiny 6061 alebo 6063, ktoré by ste použili na výlisky alebo výkovky. Hotové diely tiež bývajú o niečo ťažšie. A ak potrebujete absolútne rovné povrchy alebo závity, pravdepodobne budete musieť po odliatí urobiť nejaké ďalšie opracovanie. Napriek tomu, ak vyrábate veľa dielov a potrebujete komplikované tvary, tlakové liatie vám poskytne solídnu kombináciu nízkej ceny a flexibility dizajnu.
CNC obrábanie
CNC obrábanie začína pevným kusom kovu a vytvaruje ho do chladiča, takmer akéhokoľvek tvaru, ktorý chcete. RapidDirect poukazuje na to, že zatiaľ čo extrúzia a tlakové liatie fungujú dobre pre jednoduché, veľkoobjemové{1}}diely, CNC vyniká, keď potrebujete skutočný výkon. Je to cesta-pre úlohy, ktoré vyžadujú komplikované, viac{4}}smerové rebrá alebo drobné, detailné prvky, ktoré tvarovanie jednoducho nezvládne. Navyše, CNC pri tom nekončí-dokáže pridať montážne otvory, vnútorné dutiny alebo závity naraz, čo znamená menej krokov neskôr.
Ale tu je háčik: CNC je pomalý a drahý, ak potrebujete veľa dielov. Lori Thermal dokonca tvrdí, že CNC vám dáva divokú slobodu pri navrhovaní, ale platíte za to-doslova. Takže v skutočnom svete sa väčšina ľudí obráti na CNC kvôli zákazkovým prototypom, malým sériám alebo klincom dizajnu pred prechodom na sériovú výrobu.
Kovanie
Kovanie za studena vytláča chladiče stláčaním kovu do matrice a je v tom celkom dobré. Lori Thermal poukazuje na to, že kovanie za studena sa skladá z tony plutiev-okrúhlych alebo elipsovitých kolíkov-na seriózny prenos tepla, najmä tam, kde sa vzduch rýchlo pohybuje. Tieto kované drezy sú tiež pevné, s tesnou, rovnomernou štruktúrou po celej dĺžke.
S touto metódou sa väčšinou stretnete pri špecializovaných,{0}}vysokovýkonných{1}}serverových stojanoch alebo vysokofrekvenčných zosilňovačoch. Má to však háčik: matrica vás obmedzuje na opakovanie vzorov kolíkov, takže vaše možnosti tvaru sú trochu ohraničené. ATS v skutočnosti nazýva kované chladiče „stredne výkonnými“ a -priateľskými k rozpočtu, ale nenechajú vám veľa na hranie, pokiaľ ide o dizajn prúdenia vzduchu.
Pri veľkých výrobných sériách pristane kovanie presne uprostred. Je to lepšie ako lacné lisované plutvy, ale nie také presné-alebo drahé-ako presné lisované platne.
Chladiče vyrobené rôznymi výrobnými metódami
Pečiatkovanie
Raziace lisy vytláčajú chladiče z tenkých hliníkových plechov a celé to beží rýchlo a do značnej miery na autopilota. Lori Thermal hovorí, že razenie funguje skvele, keď potrebujete odčerpať tony chladičov. Tieto vyrazené drezy uvidíte v zariadeniach, ako sú adaptéry, smerovače alebo LED panely,-na miestach, kde nepotrebujete šialený výkon, ale len obrovskú hromadu dielov.
ATS to hovorí jednoducho: akonáhle máte nástroje nastavené, razenie môže byť plne automatizované a diely vyjdú veľmi lacno-niekedy dokonca menej ako tie extrudované. Navyše, razidlá a matrice môžu vhadzovať doplnky, ako sú úchytky alebo vetracie otvory, hneď ako idú, takže montáž je jednoduchšia.
Nevýhoda? Lisované rebrá sú hrubšie a sú od seba vzdialené viac ako extrudované rebrá, takže strácate určitú tepelnú účinnosť pre každú rebričku. Napriek tomu, ak potrebujete tisíce chladičov, ktoré všetky vyzerajú rovnako, a sledujete náklady, lisovanie je správna cesta, pokiaľ nepotrebujete nič príliš nápadné v dizajne plutvy.
Lyžovanie
Skiving vyreže rebrá priamo z pevného bloku kovu, takže získate chladič, ktorý pozostáva z jedného kusu-rebier a základne zlúčených dohromady. MyHeatSinks poukazuje na to, že medzi rebrami a základňou nie je žiadny šev, takže teplo cez ňu prechádza naozaj dobre a celá vec zostáva pevná. Skived chladiče môžu mať ultra-tenké, tesne zbalené rebrá, čo znamená oveľa väčšiu plochu v porovnaní s bežnými extrudovanými. To je dôvod, prečo ich ľudia používajú na vysoko{5}}výkonné veci v stiesnených priestoroch, ako sú špičkové-chladiče CPU alebo LED moduly-v podstate všade, kde potrebujete každý kúsok chladiaceho výkonu, ktorý môžete vtlačiť. Potrebujete špeciálne čepele a stroje na lyžovanie, ale nepotrebujete veľa drahých vlastných nástrojov, takže to funguje pre prototypy aj plnú produkciu. Jedna nevýhoda: tieto chladiče majú tendenciu byť ťažké kvôli hrubej základni a musia byť nastavené tak, aby ich prúdenie vzduchu zasiahlo tak akurát. Preskakovanie nie je bežné pre skutočne masívne výrobné série, ale keď potrebujete najlepšie chladenie na najmenšom priestore, je ťažké ho prekonať.
Záver
Každá výrobná metóda má svoje sladké miesto. Keď potrebujete tony hliníkových chladičov, extrúzia, razenie a tlakové liatie urobia väčšinu ťažkých nákladov. Každý z nich rieši náklady a zložitosť trochu inak. CNC obrábanie a skiving naskočia, keď potrebujete niečo skutočne presné alebo špičkový-výkon. Jeden odborník to vyjadril jednoducho: „Tlakové liate chladiče fungujú najlepšie pre komplikované,-objemové úlohy, zatiaľ čo extrudované chladiče šetria peniaze a dobre fungujú pri základných tvaroch.“ Poznanie týchto rozdielov pomáha dizajnérom zvoliť správny prístup pre ich projekt, namiesto toho, aby len hádali.
PowerWinxje popredný špecialista na výrobu chladičov. Ponúkajú kompletné-výrobné služby-vrátane vytláčania, tlakového liatia, CNC obrábania, kovania, razenia a orezávania-pre veľkoobjemové-hliníkové chladiče. Vďaka pokročilým zariadeniam a certifikáciám ISO zvláda PowerWinx kompletné zákazkové prototypy a veľké-objemové výrobné série. Ich vertikálna integrácia a popredné{8}}odborné znalosti zaručujú rýchly obrat a konzistentnú kvalitu pre akékoľvek náročné tepelné riadenie alebo požiadavky OEM.
