Les ailerons de refroidissement sont les composants essentiels qui améliorent la zone de dissipation thermique efficace d'un radiateur.volume de productionVoici quelques méthodes de traitement courantes pour les nageoires de refroidissement actuellement utilisées:
1.Formeur d'emboutissagePrincipe:Utilise la pression d'une matrice et d'une presse à percussion pour déformer plastiquement une feuille de métal à l'intérieur de la matrice, obtenant ainsi la forme de la nageoire souhaitée, comme indiqué sur la figure 1.les machines d'estampage à nageoires traditionnelles ou les presses perforantes dédiées sont utilisées pour la production en grande quantité.
Les avantages:Efficacité de production extrêmement élevée, adaptée à la fabrication à grande échelle; coût relativement faible; excellente cohérence.
Les inconvénients:Requiert des matrices sur mesure, ce qui entraîne un investissement initial élevé; la hauteur et la densité des nageoires sont limitées; produit généralement des nageoires séparées qui nécessitent une adhésion ultérieure à une plaque de base.
Figure 1 Formation de la presse à nageoires
2.Formeurs de rouleauxPrincipe:Une bande métallique longue et mince (généralement en aluminium) est passée à travers un ensemble précis de rouleaux pour subir une flexion et un pliage continus, formant une bande continue zigzag ou une bande de nageoires ondulées,comme indiqué à la figure 2.
Les avantages:Peut produire des ailerons très élevés avec un espacement minimal entre les ailerons, ce qui permet d'obtenir une grande surface de dissipation de chaleur par unité de volume; taux d'utilisation du matériau élevé.
Les inconvénients:Relativement faible résistance structurelle des nageoires, sujette à la déformation; nécessite également une adhésion à une plaque de base.
Principales applications:Radiateurs automobiles (refroidisseurs), intercoolants, grands échangeurs de chaleur industriels.Figure 2 Processus de formage du rouleau à nageoires
3.Skiving Forming est un jeu de mot.Principe:Utilise un outil de skiving en forme pour gratter une plaque de base tournante, déformer plastiquement et relever une partie du matériau métallique pour former des ailerons intégrés à la plaque de base, comme indiqué aux figures 3 et 4.
Les avantages:Les ailerons et la plaque de base sont une structure intégrée sans résistance thermique au contact; capables de produire des ailerons continus à haute densité; conception flexible.
Les inconvénients:Requiert des équipements spécialisés, ce qui entraîne un investissement initial élevé; exige une grande ductilité des matériaux (adapté pour le cuivre et l'aluminium).
Principales applications:Applications de haute fiabilité et haute densité de puissance, telles que les équipements électroniques militaires, l'aérospatiale et certains dissipateurs de chaleur rechargeables haut de gamme.
Figure 3 Nageoires en aluminium en acier déformé
Figure 4 Nageoires de cuivre en forme de crochet
4.Formation par extrusionPrincipe:Les billets d'aluminium ou de cuivre chauffés à l'état plastique sont forcés sous haute pression à travers une matrice avec une ouverture en forme spécifique, formant un profil évacuateur de chaleur avec des nageoires intégrées en une seule étape.
Les avantages:Excellente conductivité thermique (pas de résistance thermique au contact); résistance structurelle élevée; capable de produire des formes d'ailerons solides complexes; rentable.
Les inconvénients:Limité par le processus d'extrusion, le rapport d'aspect des nageoires (hauteur à l'espacement) ne peut pas être trop élevé, sinon il devient difficile pour la matrice et le processus; produit généralement des nageoires droites.
Principales applications:La méthode la plus courante pour la fabrication de dissipateurs de chaleur, largement utilisée dans les refroidisseurs de processeurs d'ordinateurs, la dissipation de chaleur de l'éclairage LED, le refroidissement des appareils électriques, etc.
5. Processus de couléePrincipe:Le métal fondu (généralement un alliage d'aluminium) est versé dans une cavité de moule contenant les formes des nageoires. Après refroidissement et solidification, le moule est retiré pour obtenir un dissipateur de chaleur intégré.
Les avantages:Liberté de conception extrêmement élevée, capable de produire des structures de nageoires et de bases très complexes aux formes courbes ou irrégulières; permet une conception intégrée.
Les inconvénients:Coûts élevés du moule; l'efficacité de production est inférieure à celle de l'extrusion; des défauts internes tels que des pores peuvent exister dans les pièces moulées, affectant la conductivité thermique.
Principales applications:Scénarios avec des exigences particulières en matière de forme et de structure de la dissipation thermique, tels que certains refroidisseurs de cartes graphiques haut de gamme, blocs de cylindres moteurs et modules complexes de gestion thermique.
6.Utilisation par CNCPrincipe:Utilise une fraiseuse à commande numérique (CNC) pour découper directement les nageoires d'un bloc métallique solide en enlevant le matériau par fraisage.
Les avantages:Précisité maximale, capable d'usinage de nageoires de toute forme et de toute minceur; pas besoin de moules, adapté au prototypage et à la production de petits lots; excellente conductivité thermique (matériau monolithique).
Les inconvénients:Déchets de matériaux importants, coût élevé, temps d'usinage relativement long.
Principales applications:Aérospatiale, militaire, recherche scientifique haut de gamme où les performances sont essentielles et le coût n'est pas la principale préoccupation; prototypage de dissipateurs de chaleur.
7.Impression 3D / fabrication additivePrincipe:Utilise la technologie d'impression 3D sur métal (par exemple, fusion au laser sélective, SLM) pour recouvrir progressivement la poudre métallique,Fabrication directe de dissipateurs de chaleur intégrés avec des conduits de débit internes complexes et des ailerons externes.
Les avantages:Liberté de conception maximale, capable de produire des structures topologiquement optimisées et des canaux de refroidissement conformes que les méthodes traditionnelles ne peuvent atteindre,poussant les performances de dissipation de chaleur à l'extrême.
Les inconvénients:Coût extrêmement élevé; taille d'impression limitée; rugosité de surface peut être relativement élevée.
Principales applications:Les domaines technologiques de pointe, tels que le refroidissement par puces d'intelligence artificielle, les véhicules aérospatiaux, les équipements médicaux, etc.
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