Двома найбільшими факторами витрат у виробництві пластин рідинного охолодження є вимоги до теплопровідності та річний попит, які, як правило, мало або зовсім не контролюються інженерами-теплотехніками та інженерами-виробниками. Однак ви можете зменшити витрати, зрозумівши, як шорсткість, площинність, твердість, морфологія поверхні, монтажні характеристики та специфікації з’єднання рідини впливають на вартість рідинних холодних пластин.
Більшість пластин для охолодження води виготовляються з алюмінію, але деякі нові технології використовують мідь. Хоча мідь має кращу теплопровідність, алюміній використовується частіше, оскільки він зазвичай дешевший, легший і простіший у використанні.Обробка міді дуже складна і дорога.
Двома найпопулярнішими технологіями алюмінієвої холодної пластини наразі є вбудована трубка та вакуумна пайка.
Вбудована трубна холодна плита зазвичай являє собою мідну або нержавіючу сталеву трубку, запресовану в канавку алюмінієвого профілю. Вони мають чудові економічні переваги та забезпечують чудові рішення для охолодження пристроїв середньої та низької щільності потужності.
Вакуумна паяльна холодна пластина відноситься до металевої пластини, виготовленої шляхом обробки двох частин із внутрішніми каналами та ребристими структурами, а потім ретельного їх ущільнення у вакуумній камері для нагрівання. Присадковий метал із нижчою температурою плавлення розплавляється в з’єднанні холодної пластини за допомогою капілярної дії за відповідних умов процесу, а дві пластини з внутрішніми каналами та ребристими структурами з’єднуються, щоб утворити внутрішній проточний канал.
Після наведених вище факторів найбільшими факторами, що обумовлюють вартість алюмінієвих холодних пластин, є час обробки та додаткові етапи обробки. Виробники холодних пластин зазвичай мають витрати, пов’язані з часом обробки, включаючи витрати на амортизацію машин, блоків живлення, витратних матеріалів і технічного обслуговування. Отже, чим довше холодна плита розміщується у виробничому обладнанні, тим вища вартість. Кожен додатковий етап обробки буде продовжувати збільшувати витрати.
(1) Екструдовані деталі та лиття під тиском
Щоб мінімізувати час обробки та знизити витрати, найкраще максимально використовувати екструзію та лиття. Екструзія створюється проштовхуванням металу через прес-форму для створення об’єкта з фіксованим поперечним перерізом. Форма, яка використовується для нової екструзії, відносно недорога, а розмір екструзії обмежений приблизно 9 дюймами (22.86 сантиметри) в ширину. Товщина екструзійної стінки повинна бути відносно постійною, а будь-який канал або деталь мають бути прямими. Виробники також можуть комбінувати екструзію та механічну обробку, щоб зменшити витрати.
Певні елементи можуть бути видавлені, а потім більш складні елементи можуть бути оброблені. Це допоможе зменшити витрати на екструзію за умови, що ви враховуєте характеристики екструзії під час проектування листа.
Іншим варіантом є поєднання лиття та механічної обробки для виготовлення холодних пластин. Наприклад, якщо відливка недостатньо гладка, необхідна друга операція для досягнення необхідної специфікації площинності для холодної плити.
Зазвичай мінімальна закупівельна кількість для екструзії або лиття дуже висока, тому їх потрібно правильно застосовувати, щоб виправдати використання цих процесів. І екструзія, і лиття можуть значно заощадити кошти.
(2) Шорсткість поверхні
Шорсткість (гладкість) поверхні може значно збільшити витрати, але мало впливає на продуктивність. Всупереч поширеній думці, шорсткість відносно незначно впливає на теплові характеристики холодних плит.
У більшості застосувань поверхневий контакт між холодною пластиною рідини та компонентом становить менше 10% або повітряний зазор перевищує 90%. Більш гладка поверхня лише трохи зменшить відсоток повітряного зазору. Поверхня типової обробленої холодної пластини становить 32-64 μ дюйм (81-163 μ см), що достатньо для більшості застосувань. Використання стандартного обробного центру може зменшити шорсткість до 16 μ дюймів (41 μ см), але для цього потрібне більш міцне пристосування, щоб зменшити будь-яке потенційне тріскотіння та низьку швидкість і швидкість подачі обробної головки. Зменшення швидкості та швидкості подачі означає, що обробка час центру довший, що збільшує витрати.
Більшість додатків використовують термоінтерфейсні матеріали (TIM) між компонентами або друкованими платами та пластиною рідинного охолодження, щоб мінімізувати зазори. TIM має бути якомога тоншим, оскільки його відносно високий термічний опір значною мірою маскує будь-яке покращення провідності з більш гладкою поверхнею. Збільшення сили затиску компонентів або пластин на холодних пластинах також може допомогти компенсувати більшу шорсткість, але може збільшити навантаження на пластини або компоненти. Коли холодна пластина та компоненти або друкована плата нагріваються, напруга затиску також може збільшити ефект невідповідності коефіцієнта теплового розширення.
(3) Гладкість поверхні
Порівняно з шорсткістю поверхні, гладкість поверхні має більший вплив на теплові характеристики холодних пластин, тому що якщо холодна пластина не гладка, площа контакту буде значно зменшена. Стандартна специфікація площинності становить {{0}}.001 дюйм на дюйм (0.003 сантиметри на сантиметр). Тому в межах одного дюйма від точки вимірювання найнижча точка холодної пластини не буде на 0,001 дюйма (0,003 сантиметра) нижчою за найвищу точку. Якщо потрібно, щоб площинність була кращою за 0,001 дюйма на дюйм (0,003 сантиметра на сантиметр), одним із рентабельних методів є визначення локальної площинності, а не щільної площинності всієї дошки.
(4) Твердість
Литі, екструдовані або паяні під вакуумом холодні плити дуже м’які після обробки, зазвичай лише з твердістю T{{0}}. Холодні плити необхідно загартувати, оскільки м’який алюміній важко обробляти та обробляти. Для підвищення твердості від Т0 до Т4 необхідно провести термічну обробку холодної пластини. Процес термічної обробки передбачає нагрівання холодної пластини до 1000 градусів F (538 градусів C), що дозволяє їй залишатися при цій температурі приблизно 1 годину на дюйм товщини холодної пластини, а потім піддає її термічному удару шляхом швидкого охолодження. Одним із способів охолодження холодної плити є її пряме виймання з печі та розміщення на водяній бані. Щоб перевести холодну пластину з Т4 на Т6, на холодній пластині необхідно виконати штучне старіння. Це досягається шляхом розміщення холодної пластини при температурі 300 градусів F-400 градусів F (149 градусів C-204 градусів С) на 8-16 годин. T6 забезпечує дуже тверді холодні пластини з високою міцністю на розрив, що є типовою вимогою для військового та аерокосмічного застосування. Однак для більшості застосувань T4 вже досить складний, і вказівка T6 лише збільшить непотрібні витрати.
(5) Монтажні елементи/отвори
Іншим фактором, що підвищує вартість у виробництві холодних пластин, є збільшення отворів. Дірка може збільшити вартість холодної пластини до 3 доларів. Однією з основних причин збільшення вартості буріння є неможливість просвердлити отвори на шляху рідини. Тому для трубчастих холодних плит необхідно згинати труби для розміщення отворів, і кожен згин збільшує вартість. Для вакуумної пайки холодних пластин необхідно створити острівець на шляху рідини, що також означає виконання електроерозійної обробки (EDM) на внутрішніх ребрах. Це значно збільшить час обробки, а отже, і витрати.
Суворі допуски на положення та відстань між отворами також можуть збільшити витрати. Обґрунтована специфікація допуску становить ± {{0}}.005 дюймів (± 0,013 сантиметра). Подібно до площинності, вказівка локальних допусків, наскільки це можливо, зменшить витрати. Для великих холодних пластин з отворами, розташованими відносно далеко один від одного, допуски стає важче підтримувати. Однією з причин є те, що допуск верстата збільшується зі збільшенням відстані руху головки. Ще одна причина полягає в тому, що в обробній майстерні може бути температурний градієнт до 18 градусів F (10 градусів C), що може призвести до розширення або стиснення холодної пластини до 0,005 дюйма (± 0,013 сантиметра). Для наскрізних отворів найпростіше вказати суворіші допуски, оскільки їх створення виконується за допомогою однієї операції з інструментом, тоді як для різьбових отворів менш імовірно, що вони мають допуски, оскільки їх виготовлення передбачає використання двох інструментів. Спіральне масло є найскладнішим для терпимості, тому що процес вимагає отвору для врізки, а саме спіральне масло має допуски. Усі допуски сумуються, щоб зробити виробництво більш складним і дорогим. Уникнення маленьких отворів для різання також може допомогти зменшити витрати. Отвори розміром 4-40 або менше стає важко різати, оскільки мітчик може зламатися під час свердління. Щоб мінімізувати цю проблему, наскільки це можливо, швидкість руху машини має бути значно нижчою. Одним із методів вирішення суворих вимог щодо допуску для холодних плат є збільшення розміру монтажних отворів на компонентах або друкованих платах.
(6) З'єднання рідини
Для рідинних з’єднань найкращий ефект зазвичай мають прямі різьбові кільцеві ущільнювальні отвори. Окрім системи зварювання, він також забезпечує найкраще ущільнення за найнижчої вартості. З’єднання трубопроводів (наприклад, з’єднання NPT) не можуть забезпечити необхідну точність для таких компонентів, як холодні пластини. Слід уникати використання зовнішніх різьбових з’єднань, таких як зазубрини або бортикові з’єднання для вакуумної пайки холодних пластин, оскільки для з’єднання з’єднань потрібні інші операції (наприклад, зварювання). Крім того, під час транспортування необхідно захищати аксесуари, що знаходяться поза холодною пластиною, що може збільшити витрати на пакування. Швидке відключення слід використовувати лише за необхідності, оскільки їх ціна за пару може досягати 75 доларів США0. Холодні плати або електронні пристрої, які потребують частої заміни, необхідно швидко відключити. Для холодних пластин, які вже заповнені теплоносієм, вони також потрібні. Для рідинних з’єднань ще одним фактором, який слід враховувати, є допуск порту. Зазвичай вхідний трубопровід має певний ступінь гнучкості. Розумний допуск становить від ± 0.030 дюймів (0,076 сантиметра) до ± 0,060 дюйма (0,152 сантиметра).
Популярні Мітки: фактори, що впливають на вартість рідинної холодної плити, Китай, постачальники, виробники, фабрика, індивідуальний, безкоштовний зразок, зроблено в Китаї
