Assemblaggio del tubo di calore
Radiatore
Il tubo di calore è un tipo di materiale efficiente per il trasferimento di calore, attraverso la progettazione di diverse strutture e la combinazione di diversi processi di aletta del dissipatore di calore, può fornire ai clienti soluzioni di raffreddamento efficienti
Cos'è il tubo di calore?
Il tubo termico è un materiale di conduzione del calore efficiente, che può trasferire una grande quantità di calore attraverso la struttura capillare interna e far circolare il calore da un'estremità a bassa temperatura all'altra estremità ad alta temperatura per ottenere un efficiente effetto di trasferimento del calore. Attraverso il design di diverse strutture e la combinazione di diversi processi di aletta del dissipatore di calore, possono fornire ai clienti soluzioni di raffreddamento efficienti.
Come realizzare un tubo di calore?
Il diametro del tubo termico è solitamente 4,5,6,6.5,8,9.5,10,10.5 e 12 mm. Quindi il tubo di rame corrispondente ha questi diametri. Queste specifiche del tubo di rame dopo la pulizia, l'olio e quindi il trattamento di passivazione e antiossidante. Il tubo di rame è sigillato a un'estremità da una macchina termoretraibile ad alta velocità. E ovviamente c'è sempre il processo di saldatura laser, quindi non c'è rischio di perdite ad un'estremità del tubo di rame.
Un'asta di acciaio inossidabile di diametro 3 mm è stata inserita nel tubo di rame finito, prendendo come esempio il tubo di rame di diametro 6 mm. Quindi la polvere di rame viene versata nel tubo di rame e, dopo la vibrazione meccanica, la polvere di rame viene strettamente combinata con il tubo di rame parete. Questi tubi di rame con polvere di rame all'interno sono stati riscaldati a 800 gradi in un forno a vuoto. Ad alta temperatura, la polvere di rame e le pareti del tubo di rame erano strettamente legate insieme.
Lasciare raffreddare lentamente il forno sottovuoto ed estrarre il tubo di rame. A questo punto, rimuovere l'asta di acciaio inossidabile al centro e iniettare acqua pura contenente alcol nel tubo di rame in base al calcolo della potenza richiesta dal cliente. L'aria all'interno del tubo di rame iniettata con acqua viene pompata nel vuoto tramite vuoto macchina, quindi l'altra estremità del tubo di rame viene saldata e chiusa da una saldatrice laser, in modo da formare un tubo di rame contenente liquido nello stato di vuoto, che chiamiamo tubo termico.
Come funziona un tubo di calore?
Il tubo termico è una sorta di conversione del calore del liquido all'interno sotto azione capillare in condizioni chiuse e di vuoto. Poiché l'interno del tubo termico è in uno stato di vuoto, può funzionare in condizioni di temperatura specifiche, generalmente circa 35 gradi. Quando il liquido viene riscaldato, lo stato liquido in questo momento è vapore acqueo e una grande quantità di calore verrà rimossa. In questo momento, l'intero tubo di calore equivale a una camera di vapore e il calore viene diffuso uniformemente all'interno del tubo di calore.
Quando l'altra estremità del tubo termico incontra la convezione forzata della ventola o la convezione naturale della superficie dell'oggetto, la temperatura scenderà in questo momento e il vapore acqueo si solidificherà nello stato di gocce d'acqua. Sotto l'azione della gravità, queste gocce d'acqua verranno assorbite dalla struttura capillare della polvere di rame all'interno del tubo di rame e quindi refluite. In questo momento, il liquido ritorna nella sua posizione originale e in questo momento incontra una grande quantità di calore e di nuovo il liquido evapora e il ciclo viene ripetuto in modo da raggiungere lo scopo di trasferire il calore da un luogo all'altro . Questo è l’efficiente effetto di trasferimento del calore che desideriamo.
Il vantaggio dell'elevata conduttività termica del tubo termico rispetto ad altri materiali.
– Una lega di alluminio pressofuso come ADC12 può raggiungere una conduttività termica di circa (96-110)W/(m K). -L'alluminio forgiato a freddo utilizza generalmente le serie 1050, 1070, la sua conduttività termica è 235 W/(m K).
-Il materiale in alluminio estruso è generalmente 6061 o 6063, conduttività termica di 210 W/(m K). -Il materiale del rame è generalmente C1100 e la sua conduttività termica è 383.5 W/(m K).
– La conduttività termica di un tubo di calore è generalmente compresa tra 5000 e 25000 W/(m·K). Naturalmente, lunghezze diverse di tubi di calore hanno efficienza di conduzione diversa.
Caratteristiche importanti dei tubi di calore
In uno spazio limitato, il calore può essere trasferito in altri luoghi, quindi il calore viene dissipato per convezione forzata o convezione naturale, come in un computer portatile, con la CPU al centro della scheda madre del computer, il calore deve essere trasferito al bordo del notebook, quindi il calore viene dissipato dalla ventola.
L'applicazione e lo sviluppo dei tubi termici ha più di 50 anni di storia, quindi è un processo molto maturo e dal prezzo basso. È uno schema di dissipazione del calore molto efficiente ed economico. Il primo tubo di calore è uno schema di dissipazione del calore per i satelliti spaziali, quindi i requisiti di vita sono molto severi. In generale, la capacità di conduzione del calore del tubo termico non verrà ridotta nel lungo periodo di funzionamento e la durata è generalmente superiore a 20 anni.
Il coefficiente di trasferimento del calore ad alte prestazioni è più di 20 volte quello dei materiali metallici in rame e alluminio, che possono dissipare rapidamente il calore, ridurre la temperatura del chip e garantire il funzionamento stabile del sistema.
Le prestazioni di conduzione del tubo termico
Questo è il calore massimo che può essere portato via, dipende ovviamente dalla lunghezza e dal diametro del tubo di calore, e anche dalla forma è correlata, di solito piegandosi una volta, le prestazioni di conduzione sono ridotte del 5%, e la curvatura generale R L'angolo è maggiore di 1.5 volte il diametro del tubo termico.
Dissipatori di calore per tubi di calore applicati in diversi campi
Dissipatore di calore a tubo di calore utilizzato nel pacco batteria per la soluzione di raffreddamento.
L'elevata conduttività termica del tubo di calore viene utilizzata per condurre il calore del modulo batteria al bordo del dissipatore di calore, quindi il calore viene dissipato dalla ventola. Particolarmente adatto per lo schema di grado di impermeabilità superiore a IP68, ovviamente, il dissipatore di calore può essere generalmente un processo di pressofusione del dissipatore di calore o il processo di profilatura del dissipatore di calore, per la forma speciale delle esigenze di gestione termica del pacco batteria, a volte è necessario utilizzare la produzione di processi CNC. Questo perché i dissipatori di calore a tubi di calore vengono sempre più adottati dai progettisti.
Dissipatore di calore a tubo di calore utilizzato nell'illuminazione a LED per la soluzione di raffreddamento.
Anche gli apparecchi di illuminazione a LED ad alta potenza richiedono dissipatori di calore con buone prestazioni di dissipazione termica, soprattutto per le sorgenti luminose a LED ad alta densità di potenza, che solitamente superano i 500 W e in alcuni casi possono superare i 1000 W. In questi casi, sono necessari dissipatori di calore a heat pipe ad alta potenza per risolvere questo problema di dissipazione del calore, trasferendo il calore ad alta densità ai chip Fin e sfruttando le caratteristiche di convezione forzata delle ventole per dissipare il calore nell'aria. Naturalmente, la progettazione di questo tipo di apparecchio di illuminazione richiede che gli ingegneri comprendano appieno le prestazioni dell'heat pipe, come l'angolo di curvatura R, l'utilizzo orizzontale e le condizioni di utilizzo in direzione della gravità. Questi parametri sono molto importanti. Se avete tali esigenze, assicuratevi di comunicare con i nostri ingegneri. Luci da palcoscenico ad alta potenza, luci a LED per impianti, lampade ultraviolette UL, ecc. utilizzano tutti questo tipo di dissipatori di calore a heat pipe.
Dissipatore di calore a tubo di calore utilizzato nell'inverter fotovoltaico e nell'IGBT per la soluzione di raffreddamento.
L'inverter fotovoltaico e l'IGBT sono chip ad alta potenza, producono molto calore durante il funzionamento, poiché la loro area di riscaldamento è relativamente concentrata, quindi l'uso di tubi di calore con buona conduttività e diffusività termica, può diffondere e condurre efficacemente il calore alla piastra inferiore del dissipatore di calore, quindi utilizzare l'aletta del dissipatore di calore per disperdere il calore.
Il processo del dissipatore di calore con alette rasate e il tubo di calore sono la soluzione più efficace per risolvere la dissipazione del calore di questo tipo di chipset ad alta potenza. Tuttavia, va notato che il layout del tubo di calore deve essere ottimizzato. Allo stesso tempo, è necessario considerare l'utilizzo delle condizioni esterne e il congelamento del liquido all'interno del tubo di calore, in modo da evitare l'espansione del tubo di calore, che causa il cedimento del tubo di calore e il danneggiamento dei componenti.
Come si progetta un Heat Pipe o a cosa è necessario prestare attenzione quando si progetta un Heat Pipe?
– Quando si progetta un tubo di calore, gli ingegneri devono prestare attenzione alla scelta del diametro e della lunghezza appropriati del tubo di calore e se il tubo di calore è piegato.
– Le due porte del tubo termico hanno il limite di lunghezza dell'estremità non valida e dell'estremità effettiva a causa del processo.
– In alcuni casi speciali, ad esempio quando è necessario appiattire il tubo di calore, come il modulo del tubo di calore di un computer portatile, come calcolarne lo spessore e la larghezza dopo l'appiattimento?
– Lo spessore della parete del tubo termico solitamente ha diverse specifiche a causa della necessità di lavorazione. Se non è necessario lavorare il tubo termico, lo spessore della parete può essere progettato come 0.4 mm. Se è necessaria la lavorazione, soprattutto quando la scanalatura della piastra inferiore del dissipatore di calore è ben fissata, lo spessore della parete del tubo di calore in questo momento è di 0.9 mm in modo che il tubo di calore non si guasti dopo la lavorazione. Pertanto i parametri nella tabella seguente possono essere utilizzati come valore di riferimento per la nostra progettazione successiva.