一种高效散热器的制备工艺 |
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| 申请号 | CN201710467319.9 | 申请日 | 2017-06-20 | 公开(公告)号 | CN107442658A | 公开(公告)日 | 2017-12-08 |
| 申请人 | 太仓市兴港金属材料有限公司; | 发明人 | 徐长荣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高效 散热 器的制备工艺，包括备料、 铸造 、 冲压 、 表面处理 、装配、涂胶步骤，备料步骤 基座 和连接件采用 铜 合金 ，翅片采用6063 铝 合金 片，基座和连接件采用铸造方式制成，冲压步骤采用冲压模具处理 铝合金 片得到，表面处理步骤将翅片坯用 砂纸 打磨后，以 盐酸 清洗，然后将翅片坯浸入表面粗化剂，后用 硫酸 和过 氧 化氢后处理，装配步骤接合翅片坯和基座坯、连接件坯，最后涂胶步骤在翅片涂覆散热胶。本发明的工艺、部件结构和配方形成一个有机的整体，对现有的 散热器 制造工艺进行了多方面的改进，尤其是翅片的冲压和表面处理，以及散热胶，特别适用于散热不稳定、 温度 不易控制的发热元件。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高效散热器的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种高效散热器的制备工艺技术领域背景技术[0002] 散热器，尤其是翅片式散热器，广泛应用于电子、电脑、供暖器、汽车配件上，现有的翅片设计种类繁多、但不够精细，使用久了会增加整体的热阻，影响传热效率；发热元件和散热器的配合面不够紧密，也会使导热受阻，使得发热元件积聚热量，造成局部高温，既影响使用寿命，又存在安全隐患。 [0003] 而散热器的制备方法中也存在一些缺陷，纯铸造的方式虽然简单易行，但散热效能欠佳，或者分别加工后拼接，使用寿命和工艺稳定性会有问题，另外还有滚压翅片工艺，铜/铝/镁锻造接合工艺等，不一而足。总而言之，很难找到一种工艺简单、结构精细、传热效率高又低成本的散热器制备工艺。为了开发出这样一种工艺，本发明从各方面改进了现有技术中的一些特点，以期能获得简单高效的散热器制备工艺。 发明内容[0004] 发明目的：本发明设计一种工艺简单、结构精细、传热效率高、低成本的散热器制备工艺、制备这种散热器翅片的冲压模具以及涂覆于散热器翅片上散热胶，以解决现有技术中存在的问题。 [0005] 发明内容：一种高效散热器的制备工艺，包括如下步骤：（1）、备料：准备散热器的基本材料，基座和连接件原材料采用铜合金，翅片原材料采用厚度0.8-2.5mm的6063铝合金片，将原材料清洗干净； （2）、铸造：将铜合金材料放入对应铸造模具中，铸造成需要形状，在800-850℃下进行加工，然后充分低温热处理释放内应力，低温热处理温度262-268℃，得到基座坯和连接件坯，基座坯具有底面，用于接合发热元件，基座坯还具有接合槽，用以接合翅片； （3）、冲压：将步骤（1）中所述的6063铝合金片用翅片冲压模具进行冲压成型，形成翅片坯； （4）、表面处理：将步骤（3）中所述的翅片坯用砂纸打磨后，常温下用15 20%盐酸清洗3~ ~ 5 min，然后将翅片坯浸入表面粗化剂，30 35℃下处理8 15min，取出用硫酸和过氧化氢的~ ~ 混合液作为后处理溶液清洗粗化面3 8min，洗涤烘干，得到翅片，其中表面粗化剂包含以下~ 重量份的组分： 氢氧化钠 2.5-8.5份 硝酸铅 1.5-3份 硝酸锌 2-5份 硝酸钾 2-5份 硫代硫酸钠 0.1-5份 水 75-90份； （5）、装配：将步骤（4）处理完毕的翅片，插入基座坯的接合槽内，焊接牢固，同样焊接上连接件，使其与发热元件或者翅片部位配合完好，抛光基座坯的底面，使其表面粗糙度Ra小于0.4； （6）涂胶：在翅片表面均匀涂覆散热胶，即得到成品高效散热器。 [0006] 作为优选，所述铜合金材质为H70黄铜。H70黄铜导热性能极佳，达到了散热性和吸热性的良好平衡。 [0009] 一种高效散热器的制备工艺中的翅片冲压模具，包括上模座、下模座、固定螺柱，所述上模座通过凹模固定板安装凹模板，所述下模座通过凸模固定板安装凸模板，所述凸模板包括阶梯凸模板和型凸模板，所述凹模板对应地具有阶梯凹模板和型凹模板，所述固定螺柱对称分布于翅片冲压模具两端，固定螺柱依次穿过上模座、凹模固定板、凹模板、凸模板、凸模固定板、下模座；所述上模座安装有顶料气缸，所述顶料气缸向下穿过上模座、凹模固定板，顶料气缸的活塞杆顶住凹模板上端，顶料气缸的活塞杆还穿有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧上下与上模座和凹模板相接。 [0010] 作为优选，所述型凸模板、型凹模板表面具有若干波纹部，所述型凸模板还具有球头凸模，所述型凹模板还具有球头凹孔。波纹部、球头凸模和球头凹孔的设置能够增大加工好的翅片的表面积并保证了结构强度。 [0011] 一种高效散热器的制备工艺中的一种散热胶，包含以下重量份的组分：氢氧化铝 20-30份 球形氧化铝 20-30份 氢氧化镁 5-15份 银粉 5-8份 乙烯基硅油 2-5份 丙基硅油 0.5-2份 气相二氧化硅 0.3-4份 异丁基三乙氧基硅烷 0.2-1份。 [0012] 作为优选，所述球形氧化铝组分的粒径小于25μm，所述氢氧化铝组分为结晶氢氧化铝。小粒径球形氧化铝利于均匀涂覆散热，结晶氢氧化铝比水合物形态的氢氧化铝不易熔化，又具有较好的散热性能，假如积聚的热量过大可以分解释放水，散出大量热。 [0013] 和现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的一种高效散热器的制备工艺，操作简便、重复性好、性能优越。基座和连接件采用铸造、翅片采用冲压的方式既相互区别又有联系；表面处理精细而又能赋予基座较好的配合性，以及翅片极大的表面积，大大增强散热面积和有效散热面积；翅片冲压模具的结构设计利于方便快速地冲压出翅片的形状；散热胶在现有的技术上改良，具有常规温度和较高温度下均优良的散热性能。本发明的工艺、部件结构和配方形成一个有机的整体，对现有的散热器制造工艺进行了多方面的改进，尤其是翅片的冲压和表面处理，以及散热胶，特别适用于散热不稳定、温度不易控制的发热元件。 附图说明 [0014] 图1是本发明实施例的工艺流程示意图，图2是本发明实施例的翅片冲压模具结构示意图。 [0015] 图中：1-上模座，10-固定螺柱，2-下模座，3-凹模固定板，4-凸模固定板，5-凹模板，51-阶梯凹模板，52-型凹模板，53-球头凹孔，6-凸模板，61-阶梯凸模板，62-型凸模板，63-球头凸模，7-波纹部，8-顶料气缸，9-缓冲弹簧。 具体实施方式[0016] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0017] 如图1，一种高效散热器的制备工艺，包括如下步骤：（1）、备料：准备散热器的基本材料，基座和连接件原材料采用H70黄铜，翅片原材料采用厚度0.8-2.5mm的6063铝合金片，将原材料清洗干净； （2）、铸造：将适量H70黄铜放入对应铸造模具中，铸造成需要形状，在800-850℃下进行加工，然后充分低温热处理释放内应力，低温热处理温度262-268℃，得到基座坯和连接件坯，基座坯具有底面，用于接合发热元件，基座坯还具有接合槽，用以接合翅片； （3）、冲压：将步骤（1）中所述的6063铝合金片用翅片冲压模具进行冲压成型，形成翅片坯； （4）、表面处理：将步骤（3）中所述的翅片坯用砂纸打磨后，常温下用15 20%盐酸清洗3~ ~ 5 min，然后将翅片坯浸入表面粗化剂，30 35℃下处理8 15min，取出用25 30的硫酸和6~ ~ ~ ~ 11%的过氧化氢的混合液作为后处理溶液清洗粗化面3 8min，洗涤烘干，得到翅片，其中表~ 面粗化剂包含以下重量份的组分： 氢氧化钠 2.5-8.5份 硝酸铅 1.5-3份 硝酸锌 2-5份 硝酸钾 2-5份 硫代硫酸钠 0.1-5份 水 75-90份； （5）、装配：将步骤（4）处理完毕的翅片，插入基座坯的接合槽内，焊接牢固，同样焊接上连接件，使其与发热元件或者翅片部位配合完好，焊接为真空钎焊，钎焊温度635 650℃，真~ 空度不大于5x10-3Pa，抛光基座坯的底面，使其表面粗糙度Ra小于0.4； （6）涂胶：在翅片表面均匀涂覆散热胶，即得到成品高效散热器。 [0018] 如图2，一种高效散热器的制备工艺中的翅片冲压模具，包括上模座1、下模座2、固定螺柱10，所述上模座1通过凹模固定板3安装凹模板5，所述下模座2通过凸模固定板4安装凸模板6，所述凸模板6包括阶梯凸模板61和型凸模板62，所述凹模板5对应地具有阶梯凹模板51和型凹模板52，阶梯凹模板51、型凹模板52分别和阶梯凸模板61和型凸模板62配合，所述型凸模板62、型凹模板52表面具有若干波纹部7，所述型凸模板62还具有球头凸模63，所述型凹模板52还具有球头凹孔53；所述固定螺柱10对称分布于翅片冲压模具两端，固定螺柱10依次穿过上模座1、凹模固定板3、凹模板5、凸模板6、凸模固定板4、下模座2；所述上模座安装有顶料气缸8，所述顶料气缸8向下穿过上模座1、凹模固定板3，顶料气缸8的活塞杆顶住凹模板5上端，顶料气缸8的活塞杆还穿有缓冲弹簧9，所述缓冲弹簧9上下与上模座1和凹模板5相接。 [0019] 一种高效散热器的制备工艺中的一种散热胶，包含以下重量份的组分：氢氧化铝 20-30份 球形氧化铝 20-30份 氢氧化镁 5-15份 银粉 5-8份 乙烯基硅油 2-5份 丙基硅油 0.5-2份 气相二氧化硅 0.3-4份 异丁基三乙氧基硅烷 0.2-1份； 其中，所述球形氧化铝组分的粒径小于25μm，所述氢氧化铝组分为结晶氢氧化铝。 [0020] 以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。 |
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