De twee grootste kostenposten bij de productie van vloeistofkoelplaten zijn de vereisten voor thermische geleidbaarheid en de jaarlijkse vraag, die doorgaans weinig of geen controle hebben door thermische ingenieurs en productie-ingenieurs. U kunt de kosten echter verlagen door te begrijpen hoe ruwheid, vlakheid, hardheid, oppervlaktemorfologie, installatiekenmerken en specificaties voor vloeistofaansluitingen de kosten van vloeibare koude platen beïnvloeden.
De meeste waterkoude platen zijn gemaakt van aluminium, maar sommige nieuwe technologieën gebruiken koper. Hoewel koper een betere thermische geleidbaarheid heeft, wordt aluminium vaker gebruikt omdat het meestal goedkoper, lichter en gemakkelijker te gebruiken is.De verwerking van koper is zeer moeilijk en duur.
De twee meest populaire aluminium koudplaattechnologieën momenteel zijn ingebedde tubu en vacuümsolderen.
De ingebedde buiskoudeplaat is meestal een koperen of roestvrijstalen buis die in een aluminium profielgroef wordt geperst. Ze hebben uitstekende kostenvoordelen en bieden uitstekende koeloplossingen voor apparaten met een gemiddelde en lage vermogensdichtheid.
De vacuümsoldeerkoude plaat verwijst naar een metalen plaat die is gemaakt door twee stukken met interne kanalen en vinstructuren te verwerken en ze vervolgens zorgvuldig af te dichten in een vacuümkamer voor verwarming. Het vulmetaal met een lager smeltpunt wordt door capillaire werking onder overeenkomstige procesomstandigheden in de verbinding van de koude plaat gesmolten en de twee platen met interne kanalen en vinstructuren worden met elkaar verbonden om een intern stromingskanaal te vormen.
Na de bovengenoemde factoren zijn de verwerkingstijd en extra verwerkingsstappen de grootste kostenbepalende factoren voor aluminium koude platen. Fabrikanten van koude platen hebben doorgaans kosten die verband houden met de verwerkingstijd, inclusief afschrijvingskosten voor machines, voedingen, verbruiksartikelen en onderhoud. Hoe langer de koude plaat in de productieapparatuur wordt geplaatst, hoe hoger de kosten. Elke extra verwerkingsstap zal de kosten blijven opdrijven.
(1) Geëxtrudeerde onderdelen en spuitgietstukken
Om de verwerkingstijd te minimaliseren en de kosten te verlagen, kunt u het beste zoveel mogelijk gebruik maken van extrusie en gieten. Extrusie wordt gegenereerd door metaal door een mal te duwen om een object met een vaste doorsnede te creëren. De mal die wordt gebruikt voor nieuwe extrusie is relatief goedkoop en de extrusiegrootte is beperkt tot ongeveer 22,86 centimeter breed. De dikte van de extrusiewand moet relatief consistent zijn en elk kanaal of kenmerk moet recht zijn. Fabrikanten kunnen ook extrusie en bewerking combineren om de kosten te verlagen.
Bepaalde kenmerken kunnen extrusie zijn en vervolgens kunnen complexere kenmerken worden verwerkt. Dit zal de extrusiekosten helpen verlagen, op voorwaarde dat u bij het ontwerpen van de plaat rekening houdt met de extrusie-eigenschappen.
Een andere optie is om gieten en machinaal bewerken te combineren om koude platen te vervaardigen. Als het gietstuk bijvoorbeeld niet soepel genoeg is, is een tweede bewerking nodig om de vereiste vlakheidsspecificatie voor de koude plaat te bereiken.
Meestal is de minimale afnamehoeveelheid voor extrusie of gieten erg hoog, dus u moet deze correct toepassen om het gebruik van deze processen te rechtvaardigen. Zowel extrusie als gieten kunnen een aanzienlijke kostenbesparing opleveren.
(2) Oppervlakteruwheid
Oppervlakteruwheid (gladheid) kan de kosten aanzienlijk verhogen, maar heeft weinig invloed op de prestaties. In tegenstelling tot wat sommige mensen denken, heeft ruwheid een relatief kleine invloed op de thermische prestaties van koude platen.
Bij de meeste toepassingen is het oppervlaktecontact tussen de vloeibare koude plaat en het onderdeel minder dan 10% of is de luchtspleet groter dan 90%. Een gladder oppervlak zal het percentage luchtspleet slechts lichtjes verkleinen. De oppervlakteafwerking van een typische machinaal bewerkte koude plaat is 32-64 μ in (81-163 μ cm), wat voldoende is voor de meeste toepassingen. Het gebruik van een standaard bewerkingscentrum kan de ruwheid terugbrengen tot 16 μ in (41 μ cm), maar hiervoor is een robuuster opspanning nodig om eventuele trillingen en langzame bewerkingskopsnelheid en voedingssnelheid te verminderen. Het verlagen van de snelheid en voedingssnelheid betekent dat de bewerking De centrale tijd is langer, waardoor de kosten stijgen.
De meeste toepassingen maken gebruik van thermische interfacematerialen (TIM) tussen componenten of printplaten en vloeistofkoelplaten om de openingen te minimaliseren. TIM moet zo dun mogelijk zijn, omdat de relatief hoge thermische weerstand elke verbetering van de geleidbaarheid met een gladder oppervlak grotendeels maskeert. Het vergroten van de klemkracht van componenten of platen op koude platen kan ook helpen de hogere ruwheid te compenseren, maar kan de spanning op de platen of componenten vergroten. Wanneer de koude plaat en de componenten of de printplaat worden verwarmd, kan de klemspanning ook het effect van een mismatch in de thermische uitzettingscoëfficiënt vergroten.
(3) Gladheid van het oppervlak
Vergeleken met de oppervlakteruwheid heeft de gladheid van het oppervlak een grotere invloed op de thermische prestaties van koude platen, alsof de koude plaat niet glad is, het contactoppervlak aanzienlijk zal worden verkleind. De standaard vlakheidsspecificatie is {{0}}.001 inch per inch (0.003 centimeter per centimeter). Daarom zal binnen een bereik van één inch vanaf het meetpunt het laagste punt van de koude plaat niet 0,001 inch (0,003 centimeter) lager zijn dan het hoogste punt. Als de vlakheid beter moet zijn dan 0,001 inch per inch (0,003 centimeter per centimeter), is een kosteneffectieve methode het specificeren van de plaatselijke vlakheid in plaats van de strakke vlakheid van de hele plaat.
(4) Hardheid
Gegoten, geëxtrudeerde of vacuümgesoldeerde koude platen zijn na verwerking erg zacht, meestal met slechts T{{0}} hardheid. Koude platen moeten gehard worden omdat zacht aluminium moeilijk te verwerken en te hanteren is. Om de hardheid van T0 naar T4 te verhogen, is het noodzakelijk om een warmtebehandeling op de koude plaat uit te voeren. Het warmtebehandelingsproces omvat het verwarmen van de koude plaat tot 1000 graden F (538 graden C), waardoor deze gedurende ongeveer 1 uur per inch koude plaatdikte op die temperatuur kan blijven, en deze vervolgens wordt onderworpen aan thermische schokken door deze snel af te koelen. Eén methode om de koude plaat af te koelen is door deze direct uit de oven te laten vallen en in een waterbad te plaatsen. Om de koude plaat van T4 naar T6 te brengen, moet kunstmatige veroudering op de koude plaat worden uitgevoerd. Dit wordt bereikt door de koude plaat gedurende 8-16 uur op 300 graden F-400 graden F (149 graden C-204 graad C) te plaatsen. T6 biedt zeer harde koude platen met een hoge treksterkte, wat een typische vereiste is voor militaire en ruimtevaarttoepassingen. Voor de meeste toepassingen is T4 echter al moeilijk genoeg, en het specificeren van T6 zal de onnodige kosten alleen maar verhogen.
(5) Installatiekenmerken/gaten
Een andere kostenverhogende factor bij de productie van koude platen is de toename van het aantal gaten. Een gat kan de kosten van de koude plaat met maximaal $ 3 verhogen. Eén van de belangrijkste redenen voor de hogere boorkosten is het onvermogen om gaten in het vloeistofpad te boren. Daarom is het voor buisvormige koude platen noodzakelijk om de pijpen te buigen om de gaten op te vangen, en elke bocht zal de kosten verhogen. Voor het vacuümsolderen van koude platen moet een eiland in het vloeistofpad worden gecreëerd, wat ook betekent dat er elektrische ontladingsbewerking (EDM) op de interne vinnen moet worden uitgevoerd. Dit zal de verwerkingstijd aanzienlijk verlengen, waardoor de kosten stijgen.
Strikte toleranties op de positie en afstand van gaten kunnen ook de kosten opdrijven. De redelijke tolerantiespecificatie is ± {{0}}.005 inch (± 0,013 centimeter). Net als vlakheid zal het zoveel mogelijk specificeren van lokale toleranties de kosten verlagen. Voor grote koude platen met gaten die relatief ver uit elkaar liggen, worden toleranties moeilijker te handhaven. Eén van de redenen is dat de tolerantie van de werktuigmachine toeneemt naarmate de bewegingsafstand van de kop groter wordt. Een andere reden is dat er in de bewerkingswerkplaats een thermische gradiënt van maximaal 10 graden C (18 graden F) kan zijn, waardoor de koude plaat tot 0,005 inch (± 0,013 centimeter) kan uitzetten of inkrimpen. Doorlopende gaten zijn het gemakkelijkst om striktere toleranties te specificeren, omdat ze worden gemaakt met één gereedschapsbewerking, terwijl de kans op gaten met schroefdraad minder groot is omdat er voor het maken ervan twee gereedschappen nodig zijn. Spiraalolie is het moeilijkst te tolereren omdat het proces een tapgat vereist en spiraalolie zelf toleranties heeft. Alle toleranties bij elkaar opgeteld maken de productie moeilijker en duurder. Het vermijden van kleine tapgaten kan ook helpen de kosten te verlagen. Gatgroottes van 4-40 of kleiner worden lastiger te tappen, omdat de kraan tijdens het boren kan breken. Om dit probleem zoveel mogelijk te minimaliseren, moet de loopsnelheid van de machine veel langzamer zijn. Eén methode om aan de strikte tolerantievereisten voor coldboards te voldoen, is door de montagegaten op componenten of printplaten te vergroten.
(6) Vloeistofaansluiting
Voor vloeistofverbindingen hebben vrouwelijke O-ringpoorten met rechte schroefdraad meestal het beste effect. Naast het lassysteem zorgt het ook voor de beste afdichting tegen de laagste kosten. Pijpleidingverbindingen (zoals NPT-verbindingen) kunnen niet de vereiste nauwkeurigheid bieden voor componenten zoals koude platen. Bij vacuümsolderen van koude platen moet het gebruik van externe schroefdraadfittingen, zoals weerhaken of kraalfittingen, worden vermeden, omdat er andere handelingen nodig zijn (zoals lassen) om de fittingen aan te sluiten. Bovendien moeten accessoires buiten de koelplaat worden beschermd tijdens transport, wat de verpakkingskosten kan verhogen. Snelle ontkoppelingen mogen alleen worden gebruikt als dat nodig is, omdat de kosten per paar kunnen oplopen tot $ 750. Coldboards of elektronische apparaten die regelmatig moeten worden vervangen, moeten snel worden losgekoppeld. Voor koude platen die al gevuld zijn met koelvloeistof, zijn ze ook nodig. Voor vloeistofverbindingen is een andere factor waarmee rekening moet worden gehouden de poorttolerantie. Meestal kent de inkomende pijpleiding een zekere mate van flexibiliteit. Een redelijke tolerantie ligt tussen ± 0.030 inch (0,076 centimeter) en ± 0,060 inch (0,152 centimeter).
Populaire tags: de factoren die de kosten van vloeibare koude plaat beïnvloeden, China, leveranciers, fabrikanten, fabriek, aangepast, gratis monster, gemaakt in China
