Guia completa de processos de soldadura per dissipador de calor
La soldadura és una part crucial de la fabricació del dissipador de calor, ja que determina directament la resistència estructural, l'eficiència de la conductivitat tèrmica i la vida útil del dissipador de calor. Tant si es tracta de la placa de refrigeració líquida de la bateria per als vehicles d'energia nova com del radiador de la CPU per als ordinadors, el procés de connexió que hi ha darrere depèn de la soldadura.
A continuació, presentaré sis dels processos de soldadura de dissipador de calor més comuns per ajudar-vos a entendre completament els seus principis, avantatges i escenaris aplicables.
1. Soldadura al buit
Principi:
Col·loqueu la peça de treball muntada en un forn de buit, extreu l'aire per assolir un estat de buit elevat i, a continuació, escalfeu-la per fondre el material de soldadura i omplir el buit de soldadura sota acció capil·lar. Després del refredament, es forma una connexió ferma.
Característiques:
* La soldadura es realitza en un entorn de buit elevat (amb un grau de buit de fins a un nivell de 10 ⁻ Pa) sense necessitat de flux químic, i la costura de soldadura està molt neta.
* Després de la fusió, el material de soldadura pot omplir canals estrets complexos, cosa que el fa molt adequat per a dissipadors de calor amb estructures de taulers multi-canal i multi-capes.
* Es poden soldar diversos components alhora, donant lloc a una alta eficiència en la producció per lots al mateix forn.
Avantatges:
* L'escalfament global és uniforme, amb una baixa tensió tèrmica i una mínima deformació de soldadura
* No necessita flux de soldadura, el producte té una bona resistència a la corrosió
* Alt rendiment de soldadura i costura densa
Inconvenients:
* Alta inversió en equips i difícil operació del procés
* Alt consum d'energia i cicle llarg d'un sol forn
Aplicacions típiques:Placa de refrigeració líquida de la bateria del vehicle d'energia nova,-dissipador de calor del servidor de gamma alta, intercanviador de calor aeroespacial, etc.
Resum: la soldadura al buit és adequada per a productes d'alta-precisió, resistents a alta pressió i dissipador de calor a gran-escala, i és l'opció principal en els camps de la nova energia i l'electrònica-de gamma alta
2. Soldadura per arc d'argó
Principi: utilitzant un elèctrode de tungstè com a elèctrode, es genera un arc sota protecció d'argó per fondre localment el material base i formar una costura de soldadura. Pertany a un tipus de soldadura per fusió.
Característiques:
* L'argó, com a gas inert, pot aïllar eficaçment l'aire i prevenir l'oxidació durant el procés de soldadura
* La junta de soldadura és llisa i densa, sense defectes com la inclusió d'escòries o la porositat
Avantatges:
* Alta resistència a la soldadura i bona resistència a la compressió
* Apte per a la soldadura de materials com ara acer inoxidable i aliatge d'alumini
* Funcionament flexible, adequat per a peces de treball de diverses formes
Inconvenients:
* L'entrada de calor de la soldadura és gran i les-parets primes són propenses a deformar-se
* La capacitat de transport de corrent de l'elèctrode de tungstè és limitada i és fàcil provocar la fusió i l'evaporació de l'elèctrode de tungstè sota un corrent elevat, que pot contaminar la costura de soldadura.
* El cost del gas argó és relativament elevat
Aplicacions típiques: soldadura industrialdissipadors de calor, acer inoxidabledissipador de calornuclis, etc.
Resum: la soldadura d'arc d'argó té una gran resistència però un impacte tèrmic significatiu, la qual cosa la fa adequada per a radiadors de dissipador de calor de placa de gruix mitjà que requereixen una gran resistència i són menys sensibles a la deformació.
3. Soldadura per làser
Principi: s'utilitza un raig làser d'alta{0}}densitat d'energia per irradiar la superfície de la peça de treball, convertint l'energia lluminosa en energia tèrmica, aconseguint una fusió i connexió ràpides locals.
Característiques:
* El feix làser es pot enfocar al nivell del micròmetre, amb una densitat d'energia extremadament alta i una velocitat de soldadura ràpida
* La zona afectada per la calor és molt petita (generalment menys d'1 mm) i gairebé no afecta les propietats dels materials circumdants
Avantatges:
* Alta precisió de soldadura, capaç d'aconseguir soldadures ultra-fines (nivell micròmetre), apta per soldar cavitats ultra-fines.
* Excel·lent rendiment de segellat i bonica costura de soldadura
* Integració fàcil d'automatitzar, adequada per a la producció a gran-escala
* Apte per a la soldadura de microdispositius de precisió
Inconvenients:
* Alt cost d'inversió en equip
* El poder de penetració no és tan bo com la soldadura per feix d'electrons.
* Requisits d'alta precisió per al muntatge de peces de soldadura
Aplicacions típiques: Dispositius de dissipació de calor d'alta gamma com araDissipadors de calor de placa de dissipació de calor VC, micro dissipadors de calor d'electrònica de consum, mòduls de dissipació de calor del servidor, etc.
Resum:Soldadura per làserté una alta precisió i un impacte tèrmic mínim, i actualment és la tecnologia de connexió principal per a compactes d'alta gamma-dissipadors de calor.
4. Soldadura d'alta freqüència
Principi: mitjançant l'ús de l'efecte de pell i l'efecte de proximitat del corrent d'alta -freqüència (generalment 10-500 kHz), el metall s'escalfa localment a l'instant fins a un estat fos o plàstic, i la soldadura es completa a pressió.
Característiques:
* La calefacció per inducció d'alta freqüència té una velocitat d'escalfament ràpida i pot escalfar-se fins a la temperatura de soldadura de plata (uns 720 graus) en 3-8 segons.
* Combinat amb bobines d'inducció personalitzades, es pot aconseguir un escalfament local precís i la zona afectada per la calor es pot controlar en 3 mm
Avantatges:
* Velocitat de soldadura ràpida i alta eficiència de producció
* Calefacció localitzada, petita zona afectada per la calor, impacte mínim sobre els materials circumdants
* Adequat per a accessoris de canonades de-parets primes i producció de soldadura contínua.
Inconvenients:
* Alta inversió en equipament
* Les bobines d'inducció s'han de personalitzar per a productes específics i els diferents productes requereixen bobines diferents
* Hi ha certes restriccions sobre la forma de la peça de treball
Aplicacions típiques: tub d'aletes soldats d'alta-freqüènciadissipador de calor, etc.
Resum: la soldadura d'alta freqüència té una velocitat ràpida i un escalfament local precís, cosa que la fa especialment adequada per a la producció contínua de components de dissipació de calor com ara tubs amb aletes.
5. Soldadura per fricció (FSW)
Principi: mitjançant l'ús d'un capçal de mescla giratori -alta velocitat per inserir-lo a la unió de la peça de treball, es genera calor mitjançant la fricció per provocar una deformació plàstica del material. Sota la compressió del capçal de mescla, es forma una soldadura en fase sòlida-densa i el material base no es fon.
Característiques:
* Pertany a la soldadura d'estat sòlid, el material base no es fon durant el procés de soldadura, evitant defectes de soldadura com ara porus i esquerdes.
* La mida del gra de la costura de soldadura és petita i el seu rendiment és proper o fins i tot millor que el del metall base
Avantatges:
* Alta qualitat de soldadura, bona densitat de soldadura, rendiment excepcional de resistència a la fatiga i a la corrosió
* Sense necessitat de filferro de soldadura, sense gas protector, sense necessitat d'eliminar la pel·lícula d'òxid abans de soldar
* Estalvi d'energia i respectuós amb el medi ambient, sense contaminació de fum i pols
* Quantitat de deformació controlable, capaç d'aconseguir un processament pla de marge petit
Inconvenients:
* Només es pot realitzar soldadura lineal (costura recta unidireccional), no pot soldar corbes complexes
* Els requisits per a accessoris i plantilles són elevats i el cost d'inversió és elevat.
* El punt final de la costura de soldadura deixarà forats de procés que requereixen un processament addicional.
* Velocitat de soldadura lenta i eficiència de producció relativament baixa
Aplicacions típiques: gran-potènciaplaques-refriades per aigua, convertidor d'energia eòlica dissipadors de calor radiadors, Dissipadors de calor IGBT, dissipadors de calor làser, controladors de motor, etc.
Resum:Soldadura amb agitació per friccióté una alta qualitat de soldadura, no requereix materials de farciment i és adequat per aplaques-refriades per aiguai radiadors de dissipadors de calor electrònics de potència amb alts requisits de fiabilitat.
6. Soldadura
Principi: utilitzant material de soldadura a base d'estany amb un punt de fusió inferior al metall base (180-280 graus), el material de soldadura es fon i s'omple a l'espai de soldadura per escalfament, i després es refreda per formar una connexió.
Característiques:
* La temperatura de soldadura és relativament baixa, molt més baixa que la soldadura per soldadura forta i per fusió, i la deformació del dissipador de calor és petita. Les propietats mecàniques del substrat no es veuen afectades.
* La conductivitat tèrmica de la soldadura d'estany és d'uns 35-70 W/(m · K).
Avantatges:
* Baixa temperatura de soldadura, baixa tensió tèrmica, adequada per a estructures de-paret fines i de precisió
* Funcionament relativament senzill i baix cost
* Adequat per a escenaris de-producció i manteniment a petita escala
Inconvenients:
* La conductivitat tèrmica de les juntes soldades és baixa i hi ha un problema de resistència tèrmica de la interfície
* Fàcil de tenir forats d'aire, no apte per a radiadors grans dissipadors de calor.
* La soldadura es pot suavitzar en entorns d'alta temperatura, la qual cosa comporta una mala fiabilitat-a llarg termini
Aplicacions típiques: dissipadors de calor electrònics tradicionals (petits),Llums LED, dissipadors de calor incrustats amb tubs de calor, etc.
Resum: la temperatura de soldadura és baixa i la deformació és petita, adequada per a la producció de dissipadors de calor de -mida petita i de baix-cost, però no és adequat per a escenaris de gran-mida i alta fiabilitat.
7. Com triar el procés de soldadura adequat?
En triar un procés de soldadura, es recomana tenir en compte les dimensions següents de manera exhaustiva:
1. Requisits de precisió del producte: es prefereix la soldadura per làser per als micro dissipadors de calor de precisió;Soldadura al buitosoldadura amb agitació per friccióes pot considerar per als radiadors de dissipadors de calor mitjans i grans.
2. Combinació de materials: Àmplia gamma d'opcions de soldadura per al mateix metall;Soldadura amb agitació per friccióEs recomana per a la soldadura de metalls diferents de coure alumini.
3. Lot de producció: per a productes estandarditzats a gran-escala, es dóna prioritat asoldadura al buito soldadura de forn de túnel; Els productes personalitzats per lots petits poden considerar la soldadura per arc d'argó o la soldadura làser.
4. Pressupost de costos: processos de gamma alta (soldadura per làser, soldadura al buit) són adequats per a productes-d'alt valor afegit; La soldadura i la soldadura per arc d'argó són adequades per a productes sensibles als costos.
5. Complexitat estructural: prioritzeu la soldadura al buit o la soldadura per a canals de flux complexos i estructures multi-capes; Les soldadures lineals simples poden considerar la soldadura per fricció.
8. Conclusió
Els diferents processos de soldadura tenen els seus propis avantatges, no hi ha un "millor" absolut, només "el més adequat". Si el vostre producte requereix una precisió extremadament alta i una eficiència de dissipació de calor,soldadura per làserisoldadura al buitval la pena prioritzar; Si busqueu una alta fiabilitat i qualitat de soldadura,soldadura amb agitació per friccióés una bona direcció.
VENTha acumulat una rica experiència en la tecnologia de soldadura de radiadors de dissipadors de calor. Ja sigui que es tracti de soldadura al buit, soldadura per fricció o soldadura per làser, podem oferir serveis únics-des de la selecció de processos fins a la producció de mostres i la producció en massa segons les vostres necessitats específiques.
Si teniu problemes amb la selecció del procés de soldadura per als dissipadors de calor, no dubteu a contactar amb nosaltres en qualsevol moment per parlar de la solució més adequada per a vosaltres.
