مقدمه
انتخاب فرآیند ساخت مناسب در هنگام ساخت هیت سینک بسیار مهم است، به خصوص اگر با آلومینیوم کار می کنید و نیاز به تولید تعداد زیادی از آنها دارید. هر روش با مجموعهای از معاوضههای--خود همراه است، برخی هزینهها را پایین میآورند، برخی به شما اجازه میدهند در طراحیها خلاق شوید و برخی دیگر عملکرد حرارتی را افزایش میدهند. اگر در حال اجرای یک تولید بزرگ هستید، اکستروژن، ریخته گری، مهر زنی و آهنگری معمولاً کار را سریع و کارآمد انجام می دهند. از سوی دیگر، ماشینکاری CNC و اسکی کردن برای موارد خاص یا زمانی که به عملکرد عالی{5} نیاز دارید بهتر است. بیایید این رویکردهای اصلی-اکستروژن، ریخته گری، ماشینکاری CNC، آهنگری، مهر و موم کردن، و اسکی کردن- را تجزیه کنیم و ببینیم در چه مواردی خوب هستند، کجا کوتاه می آیند و چه زمانی استفاده از هر کدام منطقی است.
اکستروژن
اکستروژن بهترین روش{0}}برای ساخت سینک های حرارتی آلومینیومی است. نحوه کار به این صورت است: شما آلومینیوم را گرم میکنید-معمولاً آلیاژهایی مانند 6061 یا 6063-و از طریق قالب سفارشی فشار میدهید. این قالب فلز را به قطعات بلند با باله های تعبیه شده در می آورد. هنگامی که قالب را تهیه کردید، می توانید به سرعت هزاران تن از این پروفایل ها را پمپاژ کنید، که واقعاً هزینه هر قطعه را کاهش می دهد.
نتایج نیز بسیار محکم هستند. شما سینکهای حرارتی با رسانایی حرارتی عالی و روکش خوب و صاف-بهدست میآورید. اما یک گرفتاری وجود دارد. شما با اشکال بسیار ابتدایی گیر کرده اید. قالب شما را به نمایههای ساده و مستقیم محدود میکند، بنابراین هر چیزی که بسیار گسترده یا پیچیده است را فراموش کنید.
با این حال، هیت سینک های اکسترود شده در همه جا ظاهر می شوند: رایانه ها، تجهیزات مخابراتی، آمپرهای برق، چراغ های LED-در هر جایی که به یک هیت سینک ارزان، کارآمد و مستقیم- نیاز دارید، احتمالاً یکی را پیدا خواهید کرد.
دایکستینگ
ریخته گری با فشار زیاد آلومینیوم مذاب را به داخل قالب فولادی وارد می کند. این روش به شما امکان میدهد که هیت سینکها را با انواع-شکلها و جزئیات ساخته شده بسازید که با اکستروژن امکانپذیر نیست. گروه Ecotherm آن را خیلی ساده بیان میکند: ریختهگری به شما «قطعات قویای میدهد که گرما را به خوبی منتقل میکنند» و شما میتوانید تمام آن ویژگیهای پیچیده-بالههای نازک، سوراخهای نصب، هر آنچه را که نیاز دارید-در قسمت طراحی کنید.
اکنون، جادوی واقعی زمانی اتفاق می افتد که شما در حال ساختن بسیاری از این چیزها هستید. مطمئناً، ابزارآلات از قبل هزینه زیادی دارد، اما زمانی که از حدود 5000 قطعه عبور کنید، قیمت هر قطعه مانند سنگ کاهش مییابد زیرا این فرآیند سریع است و میتوان آن را به شدت خودکار کرد. به همین دلیل است که همه جا هیت سینکهای ریختهگری را خواهید دید-چراغهای الایدی، لوازم الکترونیکی خودرو، منابع تغذیه، هر جا که برای خنک کردن وسایل الکترونیکی به چیزی با شکل پیچیده نیاز دارید، احتمالاً ریخته گری در پشت آن قرار دارد.
هر چند یک دو جنبه منفی نیز وجود دارد. آلیاژهای آلومینیومی که در ریخته گری دایکاست گرما را به خوبی انتقال نمی دهند مانند آلیاژهای 6061 یا 6063 که برای اکستروژن یا آهنگری استفاده می کنید. قطعات تمام شده نیز کمی سنگین تر هستند. و اگر به سطوح یا نخهای کاملاً مسطح نیاز دارید، احتمالاً باید بعد از ریختهگری مقداری ماشینکاری اضافی انجام دهید. با این حال، اگر قطعات زیادی میسازید و به اشکال پیچیده نیاز دارید، ریخته گری ترکیبی جامد از هزینه کم و انعطافپذیری طراحی را به شما میدهد.
ماشینکاری CNC
ماشینکاری CNC با یک تکه فلز جامد شروع می شود و آن را به یک هیت سینک، تقریباً به هر شکلی که می خواهید، تبدیل می کند. RapidDirect اشاره می کند که در حالی که اکستروژن و ریخته گری برای قطعات ساده و با حجم بالا خوب عمل می کنند، CNC زمانی که به عملکرد واقعی نیاز دارید برجسته می شود. برای مشاغلی که نیاز به بالههای پیچیده و چند جهته یا ویژگیهای ریز و جزئی دارند-که از پس آنها برنمیآید. علاوه بر این، CNC به همین جا ختم نمیشود-میتواند سوراخهای نصب، حفرههای داخلی، یا رشتهها را به یکباره اضافه کند، که به معنی مراحل کمتری است.
اما نکته اینجاست: اگر به قطعات زیادی نیاز دارید CNC کند و گران است. Lori Thermal حتی میگوید CNC به شما آزادی طراحی فوقالعاده میدهد، اما شما هزینه آن را-به معنای واقعی کلمه میپردازید. بنابراین در دنیای واقعی، بیشتر مردم برای نمونههای اولیه سفارشی، اجراهای کوچک، یا پیش از تغییر به تولید انبوه، به CNC روی میآورند.
آهنگری
آهنگری سرد با فشردن فلز در قالب، غرقهای گرما را از بین میبرد و در این کار بسیار خوب است. Lori Thermal اشاره میکند که آهنگری سرد در یک تن بالههای-گرد یا بیضوی- برای انتقال حرارت جدی، بهویژه جاهایی که هوا به سرعت در حال حرکت است، بسته میشود. این سینکهای فورج شده نیز با ساختاری محکم و یکنواخت در تمام طول مسیر قوی هستند.
این روش را بیشتر با رکهای سرور یا آمپرهای RF-پرقدرت{{1} تخصصی میبینید. با این حال، یک نکته وجود دارد: قالب شما را به تکرار الگوهای پین محدود می کند، بنابراین گزینه های شکل شما کمی بسته است. ATS در واقع هیت سینک های جعلی را "باعملکرد متوسط" و مقرون به صرفه می نامد، اما در طراحی جریان هوا چیز زیادی برای بازی برای شما باقی نمی گذارد.
برای دوره های تولیدی بزرگ، زمین های آهنگری درست در وسط. این بهتر از باله های مهر و موم شده ارزان است، اما نه به اندازه صفحات دقیق اکسترود شده-یا گران-.
سینک های حرارتی ساخته شده با روش های مختلف ساخت
مهر زدن
پرس های مهر زنی سینک های حرارتی را از ورقه های نازک آلومینیومی خارج می کنند و همه چیز به سرعت و تقریباً روی خلبان خودکار اجرا می شود. Lori Thermal میگوید مهر زنی زمانی عالی عمل میکند که شما نیاز به پمپاژ هزاران هیت سینک دارید. این سینکهای مهر شده را در دستگاههایی مانند آداپتورها، روترها یا پانلهای الایدی{2}}مکانهایی که به عملکرد احمقانهای نیاز ندارید، فقط انبوهی از قطعات را خواهید دید.
ATS آن را به سادگی بیان می کند: هنگامی که ابزار را تنظیم کردید، مهر زنی می تواند کاملاً خودکار شود و قطعات ارزان تر-گاهی حتی کمتر از قطعات اکسترود شده کثیف می شوند. بهعلاوه، مشتها و قالبها میتوانند مواد اضافی مانند زبانهها یا سوراخهای هواکش را در حین حرکت به داخل بیاندازند، بنابراین مونتاژ آسانتر میشود.
جنبه منفی؟ باله های مهر شده در نهایت ضخیم تر و فاصله بیشتری نسبت به باله های اکسترود شده دارند، بنابراین مقداری راندمان حرارتی را برای هر باله از دست می دهید. با این حال، اگر به هزاران هیت سینک نیاز دارید که همگی یکسان به نظر میرسند و مراقب هزینهها هستید، تا زمانی که به هیچ چیز بیش از حد فانتزی در طراحی بالههای خود نیاز نداشته باشید، راهحلی است که باید انجام دهید.
اسکی کردن
اسکی کردن بالهها را مستقیماً از یک بلوک فلزی جدا میکند، بنابراین یک هیت سینک دریافت میکنید که همه بالهها و پایههای یکتکه با هم ترکیب شدهاند. MyHeatSinks اشاره می کند که هیچ درزی بین باله ها و پایه وجود ندارد، بنابراین گرما به خوبی از آن عبور می کند و کل چیز محکم می ماند. هیت سینک های اسکیت شده می توانند دارای باله های بسیار نازک- و محکم بسته بندی شده باشند، که به معنی سطح بسیار بیشتر در مقایسه با نمونه های معمولی اکسترود شده است. به همین دلیل است که مردم از آنها برای-چیزهای با کارایی بالا در فضاهای تنگ، مانند-سردکنهای بالای CPU یا ماژولهای LED-از آنها استفاده میکنند. یک نقطه ضعف: این هیت سینک ها به دلیل پایه ضخیم سنگین هستند و باید طوری تنظیم شوند که جریان هوا به درستی به آنها برخورد کند. اسکی برای دوره های تولید واقعاً عظیم معمول نیست، اما زمانی که به بهترین خنک کننده در کوچکترین فضا نیاز دارید، شکست دادن آن دشوار است.
نتیجه گیری
هر روش تولیدی نقطه شیرین خود را دارد. هنگامی که به تنها هیت سینک آلومینیومی نیاز دارید، اکستروژن، مهر زنی و ریختهگری بیشتر کارهای سنگین را انجام میدهند. هر کدام هزینه و پیچیدگی را کمی متفاوت مدیریت می کنند. ماشینکاری CNC و اسکی کردن زمانی که به چیزی واقعاً دقیق یا{3}}عملکرد درجه یک نیاز دارید، به کار میافتند. یکی از متخصصان آن را به سادگی بیان کرد: "هیت سینک های ریخته گری دایکست برای کارهای پیچیده و با حجم بالا بهترین کار را دارند، در حالی که سینک های حرارتی اکسترود شده در هزینه ها صرفه جویی می کنند و برای اشکال اولیه به خوبی کار می کنند." دانستن این تفاوت ها به طراحان کمک می کند تا به جای حدس زدن، رویکرد مناسب را برای پروژه خود انتخاب کنند.
پاور وینکسیک متخصص پیشرو در تولید سینک حرارتی است. آنها خدمات کامل-تولید-از جمله اکستروژن، ریخته گری، ماشینکاری CNC، آهنگری، مهر زنی و اسکیت کردن-برای-حیت سینک های آلومینیومی با حجم بالا را ارائه می دهند. با امکانات پیشرفته و گواهینامههای ISO، PowerWinx نمونههای اولیه سفارشی کامل و تعداد-حجمهای تولید را مدیریت میکند. ادغام عمودی و تخصص پیشرو در صنعت{8}}تجربه سریع و کیفیت ثابت برای هر گونه نیاز مدیریت حرارتی یا نصب شده را تضمین میکند.
