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3D打印技术:重塑电子元件散热

3D打印技术:重塑电子元件散热

作者: 黄文666 | 来源:发表于2019-03-20 18:40 被阅读0次

现代化社会,电子元件应用频率愈来愈高。电子元件发烫元器件的制冷对电子元件的特性具有了重要的功能,电子元件在安全溫度下工作有利于保持长久的使用期,防止造成初期商品系统故障。当今,实现这种制冷的优选办法是利用自然对流传热的气体流动性拿走电子元件的熱量。这类办法低成本,维护保养简易,无噪音。

殊不知,自然对流的办法也是其局限,其限制要素是它的制冷极限值,当对制冷需求较为高的时候,局限性就遮盖住了。

要攻克这一局限,就必须对散热电子元件的构造加以改进,热对流利用散热器或散热片来进行,这种电子元件的特征是面积大,且由高导热材料如铝或铜做成。当电子元件变烫,热对流传导迅速拿走熱量。

自然对流传热的取得成功在挺大程度上取决散热片的散热工作能力,并将其挪到周边的空气中。设计有效性的散热片是1个细心均衡互相矛盾的因素过程,其中涉及须要提升气体总流量和表面总面积,同时降低压力损失和生产制造成本费。

假如散热电子元器件可以根据提升高导热材料的立体几何样子,增多气体总流量和表层总面积,同时降低生产成本费,那麼更多的电子元器件就可以根据自然热对流制冷,而不是诉诸更昂贵和繁杂的办法。

SLM技术利用将金属一层一层层铺粉,目的性溶化粉沫产生生产制造商品几何形状的高度自由度,而几何高度自由度产生散热电子元件更高的表面积相对密度效率,正如Conflux Technology在汽车热交换器方面的探寻似的,SLM目的性激光束溶化技术在电子元器件的制冷电子元件生产制造方面亦值得挑战。

海外一团队Plunkett Associates运用计算流体力学软件对散热片三维建模实体模型开展了模拟计算,剖析了气体总流量特性及有关的传热特点。

根据SLM技术生产出最优的五种电子元件设计。这五种设计特性表現出色,都产生了连贯性一致的制冷作用。

电子产品性能指标愈来愈强悍,热负荷也愈来愈大,须要尽量合理地散热降温。通过SLM目的性激光融化3D打印技术来搭建繁杂的几何形状在电子元器件起热元器件的制冷层面具有极大发展潜力。

而英国Betatype开发设计了一款适合利用增材制造技术出产的汽车LED大灯散热器。

在一次打印中利用层叠的放置方法同时生产加工好几个散热器。但打印过程中造成的热应力,使粉沫床激光熔融工艺制造充分层叠的零部件是十分艰难的,Betatype根据智能化的设计技术降低热应力,将热变形最小化。最后,散热器可以以层叠的方式进行放置,进而实现产量的最大化。

Betatype开发汽车大灯3D打印散热器的典型案例,表明了粉沫床金属熔融增材制造技术在大批量生产汽车零配件方面的发展潜力。可见,只要找对思路和办法,就可以撬动增材制造技术在汽车零配件生产制造中的运用。

在这2个实例中,粉末床金属熔融增材制造技术不仅能让设计师构建出特性出色商品,还能根据不同的放置结构,实现生产量最大化的大批量生产。增材制造有望取代了铸造、装配等繁杂的传统工艺,直接将作用集成的商品生产制造出来。

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