Progettazione di soluzioni laser-termiche

Utilizzeremo un software di analisi termica professionale per progettare lo schema ottimale per i clienti, quindi confermeremo la fattibilità della teoria con gli ingegneri e quindi inizieremo a realizzare campioni per i test

La piastra di raffreddamento a liquido da 3600 W è progettata per la dissipazione del calore della sorgente di pompaggio laser

Dettagli del progetto

Cliente:

Semiconduttore laser

Applicazione:

Sorgente di pompaggio

Tecnologia:

Piatto freddo liquido

Tipo di potenza termica:

600X6=3600W

Sede:

Cina

Intrusione

Abbiamo incontrato un cliente che necessitava di una soluzione di dissipazione del calore per la sua sorgente di pompaggio laser. Inizialmente i nostri ingegneri hanno provato a utilizzare la convezione forzata raffreddata ad aria e un dissipatore di calore ad alette sfogliate con processo heat pipe, ma hanno scoperto che la temperatura era ancora troppo elevata per soddisfare le esigenze del cliente. Dopo aver utilizzato il processo di saldatura ad attrito più affidabile ed efficiente, siamo stati in grado di fornire una soluzione che soddisfacesse le esigenze del cliente e superasse tutti i test di prova.

Sfida del progetto

Il cliente fornisce una pompa ad alta potenza per le esigenze di dissipazione del calore della piastra di raffreddamento a liquido, la densità di potenza è molto elevata e la dimensione del prodotto è di soli 550x450x20 mm, in un volume così piccolo di piastra di raffreddamento a liquido, per risolvere il calore di 3600 W, in teoria, ciascun modulo deve eseguire il canale Microflow, ma dopo aver valutato il costo di lavorazione ha scoperto che il costo della lavorazione CNC è molto elevato. E anche il cliente ha difficoltà a sostenere questo costo, per la temperatura della sorgente della pompa, ma deve anche controllare la differenza di temperatura entro 10 gradi, quindi queste condizioni sono molto impegnative

Soluzione

Abbiamo utilizzato il materiale AL6063 e ricotto la piastra di alluminio per il trattamento della durezza. Se non trattato, lo stress verrebbe rilasciato durante la lavorazione CNC, causando la deformazione della superficie del prodotto. In genere, lo riscaldiamo in un forno a 350 gradi per otto ore e poi lasciamo che la temperatura scenda lentamente per un periodo di quattro ore. La dimensione del prodotto è 550x450x20 mm; Il canale di flusso è in serie e ha una sezione trasversale di 12X12 mm. L'intero percorso del flusso può essere completato mediante un processo di saldatura ad attrito e questo metodo di lavorazione può controllare i costi. Pertanto, il cliente è anche molto felice di avere una soluzione di piastre di raffreddamento a liquido così economica, che può essere implementata nella produzione di massa.

Design termico

Gli ingegneri impostano la modalità operativa sulla turbolenza, indipendentemente dalla gravità e dalle radiazioni. La temperatura finale è mostrata in figura. La potenza termica è di 3600 W e la portata d'acqua è di 8 L/min.

Lo scopo della progettazione è stato raggiunto?

Abbiamo adottato il processo di saldatura ad attrito e infine abbiamo completato la produzione del campione. Non ci sono stati problemi con la produzione o la qualità durante l'intero processo, il che dimostra che il nostro design e il nostro processo sono fattibili. La piastra di raffreddamento è stata sottoposta a un test di tenuta e tenuta della pressione, raggiungendo una pressione massima di 1.2 MPa senza deformazioni o perdite; ha inoltre superato un test di mantenimento della pressione di 0.7 MPa per 20 minuti senza alcun segno di perdita.