Els dos factors de cost més importants en la fabricació de plaques de refrigeració líquida són els requisits de conductivitat tèrmica i la demanda anual, que normalment són poc o cap control per part dels enginyers tèrmics i enginyers de fabricació. Tanmateix, podeu reduir els costos entenent com la rugositat, la planitud, la duresa, la morfologia de la superfície, les característiques d'instal·lació i les especificacions de connexió de líquids afecten el cost de les plaques fredes líquides.
La majoria de plaques fredes d'aigua estan fetes d'alumini, però algunes noves tecnologies utilitzen coure. Tot i que el coure té una millor conductivitat tèrmica, l'alumini s'utilitza amb més freqüència perquè sol ser més barat, més lleuger i més fàcil d'utilitzar.El processament del coure és molt difícil i car.
Les dues tecnologies de placa freda d'alumini més populars actualment són la soldadura en tubu i la soldadura al buit.
La placa freda del tub incrustat sol ser un tub de coure o d'acer inoxidable premsat en una ranura de perfil d'alumini. Tenen excel·lents avantatges de cost i proporcionen excel·lents solucions de refrigeració per a dispositius de densitat de potència mitjana i baixa.
La placa freda de soldadura al buit es refereix a una placa metàl·lica feta processant dues peces amb canals interns i estructures d'aletes, i després segellar-les acuradament en una cambra de buit per escalfar-les. El metall de farciment amb un punt de fusió més baix es fon a l'articulació de la placa freda mitjançant acció capil·lar en condicions de procés corresponents, i les dues plaques amb canals interns i estructures d'aleta estan connectades per formar un canal de flux intern.
Després dels factors anteriors, els factors de cost més importants per a les plaques fredes d'alumini són el temps de processament i els passos de processament addicionals. Els fabricants de plaques fredes solen tenir costos relacionats amb el temps de processament, inclosos els costos d'amortització de màquines, fonts d'alimentació, consumibles i manteniment. Per tant, com més temps es col·loqui la placa freda a l'equip de fabricació, més gran serà el cost. Cada pas addicional de processament continuarà augmentant els costos.
(1) Peces extrusionades i peces de fosa a pressió
Per tal de minimitzar el temps de processament i reduir els costos, el millor és utilitzar l'extrusió i la fosa tant com sigui possible. L'extrusió es genera empenyent el metall a través d'un motlle per crear un objecte amb una secció transversal fixa. El motlle utilitzat per a la nova extrusió és relativament econòmic i la mida d'extrusió està limitada a unes 9 polzades (22,86 centímetres) d'amplada. El gruix de la paret d'extrusió ha de ser relativament consistent i qualsevol canal o característica ha de ser recte. Els fabricants també poden combinar l'extrusió i el mecanitzat per reduir costos.
Algunes característiques poden ser extrusió i després es poden processar característiques més complexes. Això ajudarà a reduir els costos d'extrusió, sempre que tingueu en compte les característiques d'extrusió a l'hora de dissenyar la làmina.
Una altra opció és combinar la fosa i el mecanitzat per fabricar plaques en fred. Per exemple, si la fosa no és prou suau, cal una segona operació per aconseguir l'especificació de planitud requerida per a la placa freda.
Normalment, la quantitat mínima de compra per extrusió o fosa és molt elevada, per la qual cosa cal aplicar-les correctament per justificar l'ús d'aquests processos. Tant l'extrusió com la fosa poden estalviar una quantitat important de costos.
(2) Rugositat superficial
La rugositat de la superfície (suavitat) pot augmentar significativament els costos, però té poc impacte en el rendiment. Contràriament a l'opinió d'algunes persones, la rugositat té un impacte relativament petit en el rendiment tèrmic de les plaques fredes.
En la majoria de les aplicacions, el contacte superficial entre la placa freda líquida i el component és inferior al 10% o l'espai d'aire supera el 90%. Una superfície més llisa només reduirà lleugerament el percentatge d'espai d'aire. L'acabat superficial d'una placa freda mecanitzada típica és de 32-64 μ in (81-163 μ cm), que és suficient per a la majoria d'aplicacions. L'ús d'un centre de mecanitzat estàndard pot reduir la rugositat a 16 μ polzades (41 μ cm), però això requereix un aparell més robust per reduir qualsevol possible xerrada i la velocitat i la velocitat d'avanç del capçal de mecanitzat més lentes. Reduir la velocitat i la velocitat d'avanç significa que el mecanitzat el temps del centre és més llarg, augmentant així els costos.
La majoria d'aplicacions utilitzen materials d'interfície tèrmica (TIM) entre components o plaques de circuit i placa de refrigeració líquida per ajudar a minimitzar els buits. El TIM ha de ser el més prim possible, ja que la seva resistència tèrmica relativament alta emmascara en gran mesura qualsevol millora de la conductivitat amb una superfície més llisa. Augmentar la força de subjecció dels components o plaques a les plaques fredes també pot ajudar a compensar una rugositat més alta, però pot augmentar la tensió a les plaques o components. Quan la placa freda i els components o la placa de circuit s'escalfen, l'estrès de subjecció també pot augmentar l'efecte del desajust del coeficient d'expansió tèrmica.
(3) Llisament de la superfície
En comparació amb la rugositat de la superfície, la suavitat de la superfície té un impacte més gran en el rendiment tèrmic de les plaques fredes, ja que si la placa freda no és llisa, l'àrea de contacte es reduirà molt. L'especificació estàndard de planitud és {{0}}.001 polzada per polzada (0.{003 centímetres per centímetre). Per tant, dins d'un rang d'una polzada des del punt de mesura, el punt més baix de la placa freda no serà 0,001 polzades (0,003 centímetres) més baix que el punt més alt. Si cal que la planitud sigui millor que 0,001 polzades per polzada (0,003 centímetres per centímetre), un mètode rendible és especificar la planitud local en lloc de la planitud ajustada de tot el tauler.
(4) Duresa
Les plaques fredes colades, extruïdes o soldades al buit són molt suaus després del processament, normalment només amb duresa T{{0}}. Les plaques fredes s'han d'endurir perquè l'alumini tou és difícil de processar i manipular. Per augmentar la duresa de T0 a T4, cal realitzar un tractament tèrmic a la placa freda. El procés de tractament tèrmic consisteix a escalfar la placa freda a 1000 graus F (538 graus C), permetent que es mantingui a aquesta temperatura durant aproximadament 1 hora per polzada de gruix de placa freda, i després sotmetre-la a un xoc tèrmic refredant-la ràpidament. Un mètode per refredar la placa freda és deixar-la anar directament fora del forn i col·locar-la al bany maria. Per portar la placa freda de T4 a T6, s'ha de fer un envelliment artificial a la placa freda. Això s'aconsegueix col·locant la placa freda a 300 graus F-400 graus F (149 graus C-204 graus C) durant 8-16 hores. T6 proporciona plaques fredes molt dures amb una alta resistència a la tracció, que és un requisit típic per a aplicacions militars i aeroespacials. Tanmateix, per a la majoria de les aplicacions, T4 ja és prou difícil i especificar T6 només augmentarà els costos innecessaris.
(5) Característiques/forats d'instal·lació
Un altre factor que augmenta els costos en la fabricació de plaques en fred és l'augment dels forats. Un forat pot augmentar el cost de la placa freda fins a 3 dòlars. Un dels principals motius de l'augment del cost de la perforació és la incapacitat de perforar forats al recorregut del fluid. Per tant, per a les plaques fredes tubulars, cal doblegar les canonades per acomodar els forats, i cada corba augmentarà el cost. Per a la soldadura de plaques fredes al buit, s'ha de crear una illa en el recorregut del fluid, la qual cosa també significa realitzar un mecanitzat de descàrrega elèctrica (EDM) a les aletes internes. Això augmentarà significativament el temps de processament, augmentant així els costos.
Les toleràncies estrictes sobre la posició i l'espaiat dels forats també poden augmentar els costos. L'especificació de tolerància raonable és ± {{0}}.005 polzades (± 0,013 centímetres). Igual que la planitud, especificar les toleràncies locals tant com sigui possible reduirà els costos. Per a plaques fredes grans amb forats relativament allunyats entre si, les toleràncies es fan més difícils de mantenir. Una de les raons és que la tolerància de la màquina-eina augmenta amb l'extensió de la distància de moviment del cap. Un altre motiu és que pot haver-hi un gradient tèrmic de fins a 18 graus F (10 graus C) al taller de mecanitzat, que pot provocar que la placa freda s'expandeixi o es contragui fins a 0,005 polzades (± 0,013 centímetres). Els forats passants són els més fàcils d'especificar toleràncies més estrictes perquè la seva creació es fa mitjançant una única operació d'eina, mentre que els forats roscats tenen menys probabilitats de tenir toleràncies perquè fer-los implica dues eines. L'oli d'espiral és el més difícil de tolerar perquè el procés requereix un forat d'aixeta i l'oli d'espiral té toleràncies. Totes les toleràncies se sumen per fer la fabricació més difícil i cara. Evitar forats petits també pot ajudar a reduir costos. Les mides dels forats de 4-40 o més petites es tornen difícils de tocar, ja que l'aixeta es pot trencar durant la perforació. Per minimitzar aquest problema tant com sigui possible, la velocitat de funcionament de la màquina ha de ser molt més lenta. Un mètode per abordar els requisits de tolerància estrictes per a plaques fredes és augmentar la mida dels forats de muntatge en components o plaques de circuit.
(6) Connexió de líquid
Per a les connexions de líquids, els ports femenins d'anells tòrics roscats rectes solen tenir el millor efecte. A més del sistema de soldadura, també proporciona el millor segellat al menor cost. Les connexions de canonades (com les juntes NPT) no poden proporcionar la precisió requerida per a components com ara plaques fredes. A les plaques fredes de soldadura al buit, s'ha d'evitar l'ús de accessoris roscats externs, com ara puntes o accessoris de taló, ja que requereixen altres operacions (com la soldadura) per connectar els accessoris. A més, els accessoris més enllà de la placa freda s'han de protegir durant el transport, cosa que pot augmentar els costos d'embalatge. Les desconnexions ràpides només s'han d'utilitzar quan sigui necessari, ja que el seu cost per parell pot arribar als 75 $0. Les plaques fredes o els dispositius electrònics que requereixen una substitució freqüent s'han de desconnectar ràpidament. Per a les plaques fredes que ja estan plenes de refrigerant, també són necessàries. Per a connexions líquides, un altre factor a tenir en compte és la tolerància del port. Normalment, la canalització d'entrada té un cert grau de flexibilitat. Una tolerància raonable és d'entre ± 0.030 polzades (0,076 centímetres) i ± 0,060 polzades (0,152 centímetres).
Etiquetes populars: els factors que influeixen en el cost de la placa freda líquida, Xina, proveïdors, fabricants, fàbrica, mostra personalitzada i gratuïta, feta a la Xina
