A hűtőborda alapvető bemutatása

Az elektronikai technológia fejlődésével az elektronikai alkatrészek hatásfoka viszonylag javul, és a hőmennyiség is növekszik.

Normál munkakörülményeik megőrzése érdekében nagyon fontos a hatékony hőelvezetés. A hűtőborda az elektromos alkatrészek működése során keletkező hő elvezetésére és munkavégzésük hatékonyságának javítására.

Hűtőbordatöbbnyire alumíniumötvözetből, sárgarézből vagy bronzból készül, lemez, lemez vagy többlap alakú. Például a számítógépben lévő CPU központi feldolgozó egysége, a tévékészülék tápcsöve és vonalcsője, valamint a végerősítőben lévő végerősítő csöve mind hűtőbordát használ.

A hőátadás típusai:

1. Természetes konvekció: a folyadék egyenetlen hőmérsékleti mezője által okozott áramlás külső erők, például szivattyúk vagy ventilátorok nélkül.

2. Erőkonvekció: Folyadék vagy gáz konvekciója külső erő hatására.

(Hűtőborda ventilátorral)

3. Folyékony hűtés:Használjon szivattyút a folyadék keringetésére a hőcsőben és a hő elvezetésére.

(folyékony hűtőlemez)

A hűtőborda története

Mint ismeretes, az elektronikai berendezések üzemi hőmérséklete határozza meg azok élettartamát és stabilitását. A PC üzemi hőmérsékletének ésszerű tartományon belül tartása érdekében hőleadást kell végezni. A PC számítási teljesítményének növekedésével az energiafogyasztás és a hőleadás problémája egyre inkább elkerülhetetlen problémává vált.

A PC főbb hőforrásai közé tartozik a CPU, az alaplap, a grafikus kártya és más alkatrészek, például a merevlemez. A munkájuk során felhasznált elektromos energia jelentős része hővé alakul. Főleg a jelenlegi csúcskategóriás grafikus kártya esetében simán elérheti a 200 W-os fogyasztást, és nem lebecsülhető a belső alkatrészeinek fűtőképessége sem. A stabil működés érdekében fontosabb a hatékony hőelvezetés.

Az első generáció - egy korszak a hőelvezetés fogalma nélkül

1995 novemberében a voodoo grafikus kártya megszületése elhozta látásmódunkat a 3D-s világba. Azóta a PC szinte ugyanolyan szintű 3D feldolgozási képességgel rendelkezik, mint az arcade, ami a 3D feldolgozási technológia igazi korszakát hozta létre. Azóta a grafikus chipek fejlesztése nem irányítható. A mag munkafrekvenciája 100 MHz-ről 900 MHz-re nőtt, a textúra kitöltési aránya pedig 100 millióról másodpercenként 42 milliárdra emelkedett (GTX480). A teljesítmény ilyen nagy változása mellett nagyon nagy a hőség.

A grafikus kártyán hűtőberendezések, például léghűtés, hőcső és félvezető hűtőchip is találhatók. Ma bemutatjuk a mainstream grafikus kártya hűtőberendezések fejlődését és trendjét.

Amikor a voodoo grafikus kártyát először piacra dobták, még nem volt hőelvezetési lehetőség, és a magon lévő paraméterek is láthatók voltak. A jelenlegi mainstream grafikus kártyához képest akkoriban nem volt szó GPU-ról. A grafikus kártya fő mag chipjének feldolgozási teljesítménye még a jelenlegi hálózati kártyánál is gyengébb, így a hő szinte nulla, hőleadásra pedig szinte semmi szükség.

Második generáció - Hűtőborda alkalmazása

1997 augusztusában az NVIDIA ismét belépett a 3D grafikus chipek piacára, és kiadta az NV3-at, vagyis a Riva 128 grafikus chipet. A Riva 128 egy 128 bites 2D és 3D gyorsított grafikus mag, 60 MHz-es magfrekvenciával. A mag melegítése fokozatosan problémássá vált, és a hűtőborda alkalmazása hivatalosan is belépett a grafikus kártyák területére.

A harmadik generáció -- a léghűtés és hőleadás korszakának beköszönte

A tnt2 kiadása olyan volt, mint egy nehéz golyó 3dfx szívébe. A magfrekvencia 150MHz, ami akkoriban szinte az összes 3D gyorsítási funkciót támogatja, beleértve a 32-bit renderelést, a 24 bites z-puffert, az anizotróp szűrést, a panoráma élsimítást, a hardveres konvex konkáv leképezést, stb. A teljesítménynövelés a fűtés növelését jelenti, de a technológia terén nincs nagy előrelépés. A 0,25 mikronos továbbra is használatban van, így a passzív hűtőborda már nem tud megfelelni a jelenlegi követelményeknek, az Aktív hűtési mód használatba vétele a grafikus kártyában.

A twinturbo-ii hűtőrendszer (a második generációs teljesen fedett kettős turbinás hűtőventilátor), a hűtőbordák teljesen lefedik az egész grafikus kártyát. Indításkor a levegő két ventilátoron keresztül ki- és bemegy egy irányba, ami hatékonyan tudja gyorsan elvenni a chip és a videomemória hőjét. Ezenkívül két golyóscsapágyas ventilátor hatékonyan csökkenti a zajt, és a fém hőelvezető háló meghosszabbítja az élettartamot.

Bár a nagy sebességű ventilátor a legjobb módja a hőelvezetési probléma megoldásának, néhány barát nem bírja a ventilátor zaját, miközben élvezi a 3D-s játékokat. Szerencsére a hőcső technológia alkalmazása csak ezt a problémát oldja meg.

Általában mag hőelnyelő blokkból, hátsó hőelnyelő blokkból, két nagy felületű hűtőbordából és egy hőcsőből áll. Passzív hővezető eszközként a hőcső a belső munkafolyadék fázisállapot-változásán keresztül gyorsan átadja a hőt a hőelnyelő szakaszból a hőleadó szakaszba, majd a belső kapilláris szerkezetre támaszkodva visszatér a hőelnyelő szakaszba. . Energiafogyasztás és zaj nélkül ide-oda cikázik.

Ráadásul erős hővezető képességgel rendelkezik. Gyors hőátadást valósít meg korlátozott helyen, hogy növelje a hőelvezetési területet, hatékony eszköz a passzív hőelvezetés hatásának nagymértékű javítására. Ennek a hőleadási módszernek azonban még vannak hátrányai, mert a hőleadó képesség nem elég erős, és csak a középső végű kártyán használható. Ha ezt a technológiát a csúcskategóriában kívánják használni, ventilátort kell hozzáadni.

A hőleadás számítási elve

A hőelvezetés általános módja az, hogy az eszközt hűtőbordára szerelik, a hűtőborda a hőt a levegőbe vezeti, és a hő végül természetes konvekción keresztül távozik.

Általánosságban elmondható, hogy a hőáramlás (P) a radiátorból a levegőbe a következő képlettel ábrázolható:

A P=HA η △ T képletben

H a hűtőborda teljes hőátadási vezetőképessége (w / cm2 fok),

A a hűtőborda felülete (cm2),

η A hűtőborda hatékonysága érdekében,

△T a hűtőborda maximális hőmérséklete és a környezeti hőmérséklet közötti különbség ( fok ).

A fenti képletben h-t a sugárzás és a konvekció (természetes konvekció, kényszerkonvekció és anyag) határozza meg.

η Főleg az alkalmazott hűtőborda anyagmérete és vastagsága határozza meg. Általánosságban elmondható, hogy a magas hővezető képességű anyagok, mint például az alumínium (2,12 w/cm² fok) és a réz (3,85w/cm² fok) meglehetősen rosszak.

η A hűtőborda összetevője határozza meg. (a hűtőborda szerkezetének hatása)

Egyszóval minél nagyobb a hűtőborda felülete, és minél nagyobb a hőmérsékletkülönbség a hűtőborda és a környezeti hőmérséklet között, annál hatékonyabb a hűtőborda hősugárzása.

Hőellenállás

Paraméter:

Rt-----Teljes belső ellenállás, fok /W

Rtj---- Félvezető eszközök belső hőellenállása, fok /W

Rtc----- Interfész hőellenállása a félvezető eszköz és a hűtőborda között, fok /W

Rtf{0}} A hűtőborda hőállósága, fok /W

Tj----- Félvezető eszköz csatlakozási hőmérséklete, fok

Tc----- Félvezető eszköz héjának hőmérséklete, fok

Tf----- Hűtőborda hőmérséklete, fok

Ta----- Környezeti hőmérséklet, fok

PC----- Félvezető eszközök szervizteljesítménye, W

△Tfa{0}} Hűtőborda hőmérséklet-emelkedése, fok

A hőleadás számítási képlete

Rtf=(Ti-Ta)/Pc-RTI-RTC

A hűtőborda RFF hőellenállása a fő alapja a hűtőborda kiválasztásának. A TJ és RTJ a félvezető eszközök, a PC a tervezés által megkövetelt paraméterek, az RTC pedig a hőtervező szakkönyvekben található.

(1) Számított teljes hőellenállás Rt:

Rt=(Timax-Ta)/db

(2) Számítsa ki a hűtőborda hőellenállását RTF vagy hőmérsékletemelkedést △ TFA

RTF=RTJ – RTC

△Tfa=Rtf × Pc

(3) A hűtőborda működési körülményei szerint (természetes hűtés vagy léghűtés), válassza ki a hűtőbordát az RT vagy △ TFA és PC szerint, és ellenőrizze a kiválasztott hőelvezetési görbéjét (RTF görbe vagy △ TA vonal). hűtőborda. Ha a görbén talált érték kisebb, mint a számított érték, a rendszer megtalálja a megfelelő hűtőbordát.

Hővezető

A hővezető képesség egységnyi hosszon és K-ban azt jelenti, hogy mennyi w energia továbbítható, mértékegysége: w / m.

A "W" a teljesítményegységre, az "m" a hosszegység méterére, a "K" pedig az abszolút hőmérséklet mértékegységére utal.

Minél nagyobb az érték, annál jobb a hővezető képesség.

AL6063: Általános anyag alumínium extrudáláshoz

AL6061: CNC fémmegmunkálás:

AL1100 vagy AL1050: AL borda közönséges anyag

C1100: Cu fin közönséges anyag

C1020: A hőcső gyakori anyaga

ADC12 vagy ADC 10 vagy A380: Présöntő anyag

A hűtőborda osztályozása

1. A felhasznált anyag szerint a következőkre osztható:

a. Alumínium hűtőborda

b. Réz hűtőborda

c. Réz alumínium kombinált hűtőborda

d. Hőcső borda

2. A gyártási folyamat szerint a következőkre osztható:

a. Extrudált hűtőbordák

Ez egy kiváló hőleadó anyag, amelyet széles körben használnak a modern hőelvezetésben, a legtöbb gyártó AL6063-T5 kiváló minőségű alumíniumot használ, tisztasága elérheti a 98%-ot is, erős hővezető képességgel, alacsony sűrűséggel és alacsony. ár, így a nagyobb gyártók is kedvelték.

b. Kovácsolás és öntés hűtőborda:

A LED-ekben általánosan használt forma: hűtőborda lekerekített tűvel

c. AL síkbordás hűtőborda

Előnyök: hőelvezetési terület (megoldja az alumínium extrudált hűtőborda problémáját, mert a borda túl sűrű)

Hátrányok: Alkalmas kis tételes gyártásra, magas költség (összehasonlítva az alumínium extrudált hűtőbordával)

d. Réz hűtőborda:

Előnyök: jó hőelvezetési teljesítmény, amely megoldja a rézextrudálás problémáját.

Hátrányok: magas költség, nagy súly, nagy keménység, nehezen feldolgozható (AL-hoz képest)

g. Hűtőborda rézbetéttel

Előnyök: alacsony költség és tömeggyártás

Hátrányok: szerkezet

Leginkább számítógépes CPU-hoz használják. Az érintkező rész réztömbre cserélődik. A réz gyors hőelnyeléssel és hővezetési energiával rendelkezik

Az erős erő jellemzőivel gyorsan képes nagy mennyiségű CPU működése által generált hőenergiát juttatni a felületi rézblokkba, és a rézblokk szorosan összekapcsolódik az alumínium extrudált hűtőbordával, így nagy mennyiségű hőenergiát képes leadni. gyorsan diffundál az alumínium extrudált hűtőbordára, és a ventilátor forgása elviszi.

i. ragasztott hűtőborda

Előnyök:

Ez a technológia tetszőlegesen kombinálható és illeszthető réz és alumínium bordákkal, valamint réz és alumínium alappal, és hatékonyan elkerülheti az új hőellenállás hátrányait, amelyeket a különböző hegesztőpaszták egyenetlen hővezetése okoz a hegesztési folyamat során, nagy méretű hűtőborda lehet előállított.

Hátrányok:

Tegye ügyfeleit a termikus megoldások választékosabbá és változatosabbá tételére. Feldolgozásának sajátosságai miatt azonban a tömeggyártás költsége még mindig túl magas.

Hűtőlemez

A hűtőlemez kialakítása:

A hűtőlemez kompakt és vékony lemez alakú, benne folyadékcsatornákkal, amelyek konvekciót hoznak létre a folyadék és a hűtőlemez között, és eloszlatják a hűtőlemez felületén lévő nagy teljesítményű elektronikus alkatrészek hőfogyasztását. .

A hűtőlemez alkalmazási előnye, hogy egységnyi területen több hőt tud elvezetni, így a hűtőborda szerkezete miniatürizálható. A hűtőrendszer hátránya, hogy folyékony közegű rendszerben kell használni, a karbantartás összetett, az alkatrészek megbízhatósága magas.

Vízhűtő lemez tervezési alapja

P: energiafogyasztás

Tc, Tj: Tc a hűtőborda felületi hőmérsékletére, Tj a forgácscsatlakozási hőmérsékletre utal.

Ón: Víz bemeneti hőmérséklete

Δ TC: a hűtőborda felületi hőmérsékletének emelkedése, Δ T=(Tc-Tin)/P

Tout: kilépő víz hőmérséklete

△ TW: a bemeneti és a kimeneti víz hőmérsékletének emelkedése, △ TW=Tout-Tin

Ta: Környezeti hőmérséklet

Folyadék: EGW x%, vagy PGW x%, vagy víz

△ ts: A hűtőborda felületén lévő egyes chipek hőmérséklet-különbsége

Nyomás: folyadék Nyomásesés

Megbízhatóságavízhűtő lemez

1) Szilárdság - a termék megfelel a szerkezeti felhasználás követelményeinek

2) Nyomástartási teszt - a termék megfelel a rendszerben a nagynyomású működéssel kapcsolatos tömítés követelményeinek

3) Szivárgásvizsgálat - a termék megfelel az egységnyi időre vonatkozó szivárgásra vonatkozó követelményeknek bizonyos nyomásviszonyok mellett

4) Korrózióállósági követelmények - a termékhez felhasznált alapanyagok megfelelnek az évekig tartó korrózióállóság és szivárgásmentesség követelményeinek

5) Vibrációs követelmények - a termék megfelel a tömítésre vonatkozó követelményeknek bizonyos vibrációs feltételek mellett. És a szerkezet nem sérül, a tömörség nem csökken.

6) Egyéb, például síkság, érdesség, csavarhúzó erő, csavar előfeszítése stb

A vízhűtő lemez feldolgozási technológiája:

1) CNC csatorna típusa: CNC (beszúrás) + argon ívhegesztés, CNC (beszúrás) + keményforrasztás, CNC (hornyolás) + vákuumforrasztás, CNC (beszúrás) + súrlódó keverőhegesztés, CNC (beszúrás) + O gyűrű

2) Mélylyuk feldolgozási forma: pisztolyfúró + argonhegesztés, pisztolyfúró + csavaródarab + argon hegesztés, pisztolyfúró + O-gyűrű, pisztolyfúró + csavaródarab + O-gyűrű

3) Öntési forma: gravitációs öntés betemetett cső, gravitációs öntés + argonhegesztés · gravitációs öntés + keményforrasztás, gravitációs öntés + vákuumforrasztó hegesztés, gravitációs öntés + súrlódó keverőhegesztés

4) Tekercses hegesztési forma: CNC alumínium lemez + rézcső + epoxi, CNC alumínium lemez + acélcső + epoxi, CNC alumínium lemez + rézcső + ón hegesztés

5) Ultra vékony vízhűtő lemezes eljárás: széles lapos csöves hegesztés, bélyegzőlemez diffúziós hegesztés, sajtolólemez keményforrasztás, sajtolólemez vákuumforrasztás

6) Extrudált vízlemez forma: tömb sönt lyuk vízlemez, ultravékony akkumulátor vízhűtő lemez

Felületkezelés

1. Homokfúvás

A homokfúvás egy olyan módszer, amely sűrített levegővel fújja ki a kvarchomokot nagy sebességgel az alkatrészek felületének tisztítására. Homokfúvásnak is nevezik. Nem csak a rozsdát, hanem az olajat is eltávolítja. Bevonathoz nagyon alkalmas alkatrészek felületi rozsda eltávolítására; Módosítsa az alkatrész felületét; A nagy szilárdságú csavarkötés acélszerkezetben fejlett módszer. Mivel a nagy szilárdságú kapcsolat a kötési felületek közötti súrlódást használja fel az erőátvitelre, magas követelményeket támaszt a kötési felület minőségével szemben. A fuga felületét homokfúvással kell kezelni.

A homokfúvást alkalmazzák az összetett forma, a rozsda manuális könnyű eltávolítása, az alacsony hatékonyság és a rossz helyszíni környezet miatt.

A homokfúvó gép különféle specifikációjú homokfúvó pisztolyokkal rendelkezik. Amíg nem kifejezetten kicsi dobozról van szó, a pisztolyt be lehet tenni száradni.

A nyomástartó edény támasztó termékei----A fej homokfúvást alkalmaz, hogy eltávolítsa az oxidréteget a munkadarab felületéről. A kvarchomok átmérője 1,5-3,5 mm.

Létezik egyfajta feldolgozás, amely vizet használ hordozóként, hogy a csiszolót az alkatrészek feldolgozásához hajtsa, ami a homokfúvás.

2.Alumíniumötvözetek felületkezelése

1). Alumíniumötvözet galvanizálási eljárása

Az alumínium és ötvözeteinek kémiai és fizikai tulajdonságai miatt az alumínium alkatrészek galvanizálása sokkal nehezebb, mint az acél hordozón, ezért speciális kezeléseket kell végezni. A következő az autó alumínium ötvözet kerékagy galvanizáló folyamata

Polírozás - shot peening (szelektív) → ultrahangos viaszeltávolítás → vizes mosás → lúgos maratás és olajeltávolítás → vizes mosás → savas maratás (light out) → vizes mosás → cinkbemerítés → vízmosás → cinktelenítés → vízmosás → cinkbemerítés → vízmosás → galvanizálás sötét nikkel → vizes mosás → savas fényes réz I → vizes mosás → polírozás → ultrahangos viaszeltávolítás → vizes mosás → katódos elektrolitikus olajeltávolítás → vizes mosás → aktiválás → vizes mosás → félfényes nikkel → magas kéntartalmú nikkel → fényes nikkel → nikkel tömítés → vizes mosás → krómozás → vizes mosás

2). Alumíniumötvözet elektromos bevonási eljárása

Az alumíniumötvözet elektromos nikkelezését kiváló teljesítménye miatt egyre inkább elfogadják a gyártók. Az elektromentes nikkelezést nikkel-foszforozásnak is nevezik. Az alumíniumötvözet felülete (számítógép hűtőbordája, merevlemeze stb.) a következő eljárást alkalmazza

Normál hőmérsékletű vegyszeres zsírtalanítás → folyóvizes tisztítás x 2 → termikus zsírtalanítás → folyóvizes tisztítás x 2 → lúgos korrózió → folyóvizes tisztítás x 3 → savas pácolás → folyóvizes tisztítás x 2 → elsődleges horganymerítés → folyóvizes tisztítás x 2 → 20% salétromsavas → folyóvizes tisztítás × 3 → másodlagos horganymerítés → folyóvizes tisztítás x3 → (1-5%) ammóniás előmártás → bevonat előtti vegyszeres nikkel → folyóvizes tisztítás x2 → tiszta vizes tisztítás → közepes foszfortartalmú fényes vegyi nikkel ill. magas foszfortartalmú fényes vegyi nikkel → folyóvizes tisztítás x3 → passziválás → folyóvizes tisztítás x3 → szárítás és szárítás → ellenőrzés → csomagolás

Az elektronikai alkatrészek, például a félvezető eszközök felületén lévő alumínium szubsztrátum hegesztési igénye miatt gyakran elektromentes nikkelezést és aranyozást igényel. A folyamat menete a következő:

Zsírtalanítás → lúgos maratás → polírozás → első horganymerítés → cinkmentesítés → előkezelő oldat → második horganymerítés → elektromentes nikkelezés → pácolás előpreg → elektromentes aranyozás → végső kezelés

3. Passziválás

A passziválás célja a fém kezelése nitrit-, nitrát-, kromát- vagy dikromátoldatban, hogy a fém felületén kromát passzivációs filmréteg jöjjön létre. Gyakran használják cink és kadmium bevonatok utókezeléseként a bevonatok korrózióállóságának, a színesfémek védelmének és a festékfilmek tapadásának javítására.

Alumínium és alumíniumötvözet passziválási folyamata:

Az alumínium és ötvözeteinek kromátkezelésével az eloxálástól teljesen eltérő kémiai konverziós fólia nyerhető. Összetétele megegyezik a cink és kadmium kromát filmjével, amely a króm összetett vegyülete.

Az alumínium anód és a kromát közötti különbség --- Vezető és nem vezető

Az alumínium extrudált hűtőbordák általánosan használt felülete: 1. Tisztítás 2. Eloxálás 3. Krómát

A réz hűtőborda általánosan használt felülete: Antioxidáns

4. Nikkelezés

A nikkelréteg fémre vagy valamilyen nem fémre elektrolitikus vagy kémiai módszerekkel történő bevonását nikkelezésnek nevezik. A nikkelezés magában foglalja a galvanizálást és az elektromos nikkelezést.

A galvanizálás nikkelsóból, vezetőképes sóból, PH-pufferből és nedvesítőszerből álló elektrolitban történik, az anódhoz fémnikkelt használnak. Egyenáram alkalmazásakor egyenletes és sűrű nikkelbevonatréteg rakódik le a bevont részeken. A világos nikkelt a bevonóoldatból fehérítőszerrel, míg a sötét nikkelt az elektrolitból fehérítő nélkül nyerik.

Az elektromentes bevonatot autokatalitikus bevonatnak is nevezik. A specifikus eljárás arra az eljárásra vonatkozik, amelyben a vizes oldatban lévő fémionokat redukálószerrel redukálják, és bizonyos körülmények között kicsapják a szilárd mátrix felületén. Az ASTM b374 (American Society for Testing and Materials) meghatározása szerint az autokatalitikus bevonat „fémbevonat felvitele szabályozott kémiai redukcióval, amelyet a leválasztott fém vagy ötvözet katalizál”. Ez a folyamat különbözik az eltolásos bevonatolástól. A bevonat folyamatosan sűríthető, és maga a bevont fém is katalitikus képességgel rendelkezik.

Az elektromentes nikkelezést a jó forraszthatóság miatt gyakran használják a hőleadó iparban.

Népszerű tags: A hűtőborda alapvető bemutatása, Kína, beszállítók, gyártók, gyár, testreszabott, ingyenes minta, Kínában készült, CPU hűtőborda kialakítása, Melegítse a mosogatót réz hőcsővel, Kiváló minőségű hűtőborda, OEM, Gőzkamra, Zipper Fin hűtőborda