在激光、发电、成像设备、交通运输、军工航天等领域中大功率电子元件不断增加热负荷。水冷系统利用液体流动换热系数较大的特性,依靠液体流动转移高热量,是目前最有效的散热方式之一。可消散几百瓦到上千瓦的热量。
除压管式水冷板(Exposed Tube Coldplate)、深孔钻/腔体式水冷板(Aluminum / Copper Plate Long Hole Drilled)、摩擦焊式水冷板外(FSW),毫厘机电真空钎焊式水冷板(Aluminum Vacuum Brazing)可广泛应用在各种高功率密度环境中。
毫厘机电真空钎焊水冷板
真空钎焊是在真空状态下,使用熔点比母材熔点低的钎料,在低于母材熔点但高于钎料熔点的温度下,利用液态钎料在母材表面润湿、铺展和填缝实现零件间连接的焊接方法。真空钎焊式水冷板正是利用这一原理,实现了铝材基板、复合钎料板和铝材盖板的连接。
毫厘机电工程师不仅具备丰富的水冷板设计模拟经验,而且熟练掌握了生产加工的各道工序,同时具有非常完备的检测手段,从而全方位保证了每套真空钎焊水冷板的可靠性及品质。
●原材料认证: 我们用ERP系统 保证所有入库材料符合标准与要求,并具备可追溯性。
●钎焊前的机加工:毫厘机电熟练运用加工中心确保精度
●清洗:表面清洗干净以确保钎焊品质,毫厘机电采用10个步骤进行,包括除脂、碱洗、清水冲洗、酸洗、多向喷淋、吹净水滴、烘干等。
●真空钎焊: 我们的HLV1型真空钎焊炉均匀传递温度最高可达750℃(1380℉),能够实现10-5托的真空,有效热区为800mm(L)×800mm(W) ×2000mm(D)的操作空间,并可以实现±2.5℃的均温性和±1摄℃的控温精度。
●钎焊后机加工:毫厘机电在铝材后道加工有丰富经验,表面粗糙度可达Ra0.4,平面度<0.05mm(500mm*500mm)
●清洗:清洗流道内残留的铝屑与油脂。毫厘机电为此专门研发了获国家专利的全自动流道清洗系统ecleaner,该系统以0.8MP的压力通过脉冲式的水和气对流道进行交替冲洗,辅以高频振动对流道内残留铝屑进行扰动,保持流道清洁、无残留。
●表面处理:冷板表面可进行阳极氧化,镀镍、锡、金等。
●机械装配:包括安装螺纹护套、水接头、热界面材料和其他机械部件。
●测试:
①获国家专利的全自动压力测试系统hpress,以50%水和50%乙二醇进行压力测试。 ②使用氮气进行气密性测试。
●包装与运输 : 真空包装、条形码、严格测试的外包装确保产品安全到达目的地。
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压管式水冷板
压管式水冷板是一种在基板(紫铜板C1100或 铝板Al6061/AL6063)上采用CNC加工出相应水道形状的沟槽,再镶入折弯的铜管,同时填充微量的高导热性环氧树脂或采用锡膏焊接进行加固与辅助传热的水冷散热板。压管式水冷板主要应用在医疗行业、轨道交通领域。
压管式水冷板的特点为:
● 热阻小,散热效率高:将铜管镶入的同时压扁,并做铣面加工,使铜管表面露出平面与基板在同一平面,实现发热元件与铜管直接接触,将热量快速直接导走; ● 结构简单,铣槽加弯管的加工方式,适用于大批量的生产; ● 耐腐蚀、高可靠性:水道由无缝铜管折弯镶入基板槽中,只需尺寸管控合理,基本无液体泄漏风险,且可承受6kg/cm2以上的压力; ● 可以双面安装发热元件,实现结构最小化; ● 加工尺寸灵活,最大可做到1000*600mm,厚度最小8mm.
但是,压管式水冷板成本偏高,管路受到铜管的弯曲半径影响比较大。
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摩擦焊式水冷板
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding)简称FSW,于1991年有英国焊接研究所(TWI)发明。原理:利用带有特殊形状的硬质搅拌头旋转着插入被焊接体,与被焊金属摩擦生热,通过搅拌摩擦,使接头金属处于塑性状态,搅拌指棒旋转边沿着焊接方向向前移动,在热机联合作用下实现材料的连接。