冷鍛散熱器零件製造加工
冷鍛散熱器零件製造加工
冷鍛是對型材再結晶溫度以下(一般情況下指常溫)的成型加工、鍛造的技術製程。冷鍛材料大都是室溫下變形抗力較小、塑性較好的鋁及部分合金、銅及部分合金,冷鍛可使型材在加工過程中產生加工硬化(應變硬化),可使強度及硬度增加。
冷鍛製程被散熱器廠商大量用於光源件散熱器、LED散熱器的生產,開始應用於高壓變頻器、風電變流器,馬達控制器等水冷方案。
冷鍛散熱器應用場景
冷鍛在散熱器中的應用
材料選擇: 冷鍛造製程常用於製造鋁合金散熱器。鋁合金的導熱性好,且成本相對較低、重量較輕,適合大規模生產。
成型製程: 冷鍛能將鋁合金材料製成具有複雜形狀和高精度的散熱片,這些散熱片可以透過以下方式散熱:
熱傳導: 將熱量從熱源(如CPU、顯示卡)傳遞到散熱片本身。
熱輻射: 透過散熱片的表面向周圍空氣輻射熱量。
熱對流: 透過增加散熱片的表面積,配合風扇或水泵,加速熱量從散熱片表面向空氣或液體的流動,實現散熱。
現代散熱技術舉例
風冷散熱: 常見於CPU和顯示卡散熱器,透過風扇吹動散熱鰭片,將熱量帶走。
水冷散熱: 利用水等液體作導熱介質,透過水泵將熱量從熱源帶到散熱排,再透過風扇將熱量排出。
產品特性
- 高導熱性:冷鍛造散熱器多採用純鋁(如AL1070、AL1050系列)鍛造而成,純鋁的導熱係數高達226W/m·k,遠高於一般壓鑄鋁合金(約96W/m·k)。冷鍛製程使材料內部結構更緻密,進一步提高了導熱性能。
- 一體成型:冷鍛產品通常是一次模壓成型,無鉚接或焊接縫隙,避免了因結合面產生的熱阻,有利於熱量的整體快速傳導和散發。
- 結構緻密:在室溫下透過高壓塑性變形,材料內部的鑄態疏鬆、孔隙和微裂紋被壓實或閉合,晶粒被細化,使成品內部密度好,強度高。
- 形狀和尺寸精度高:冷鍛製程能實現較高的產品尺寸精度和更光滑的表面,減少或省去後續的切削加工工序,實現少切削或無切削加工。
- 設計彈性:透過模具設計,可以實現複雜的結構,例如底板上下兩側同時形成散熱鰭片,滿足不同的散熱需求。
- 輕量化:比起其他製造流程(如壓鑄),冷鍛散熱器可以更輕,有助於整體設備的輕量化設計。
- 生產效率高:加工工序少,便於批量化生產,具有較好的性價比。