Volledige gids voor lasprocessen voor koellichamen
Lassen is een cruciaal onderdeel van de productie van koellichamen, omdat het rechtstreeks de structurele sterkte, de thermische geleidbaarheidsefficiëntie en de levensduur van het koellichaam bepaalt. Of het nu gaat om de vloeistofkoelplaat voor nieuwe energievoertuigen of de CPU-radiator voor computers, het verbindingsproces hierachter is allemaal afhankelijk van lassen.
Hieronder zal ik zes van de meest voorkomende lasprocessen met koellichaam introduceren, zodat u hun principes, voordelen en toepasselijke scenario's volledig kunt begrijpen.
1. Vacuümsolderen
Beginsel:
Plaats het geassembleerde werkstuk in een vacuümoven, zuig lucht af om een hoog vacuüm te bereiken en verwarm het vervolgens om het soldeermateriaal te smelten en de lasspleet onder capillaire werking te vullen. Na afkoeling ontstaat er een stevige verbinding.
Functies:
* Het lassen wordt uitgevoerd in een hoogvacuümomgeving (met een vacuümgraad tot 10 ⁻ Pa-niveau) zonder de noodzaak van chemische flux, en de lasnaad is zeer schoon.
* Na het smelten kan het soldeermateriaal complexe smalle kanalen vullen, waardoor het zeer geschikt is voor koellichamen met meer-kanaal- en meer--laagse plaatstructuren.
* Meerdere componenten kunnen tegelijk worden gelast, wat resulteert in een hoge efficiëntie bij batchproductie in dezelfde oven.
Voordelen:
* De algehele verwarming is uniform, met lage thermische spanning en minimale lasvervorming
* Geen soldeervloeimiddel nodig, het product heeft een goede corrosieweerstand
* Hoog lasrendement en dichte lasnaad
Nadelen:
* Hoge apparatuurinvestering en moeilijke procesuitvoering
* Hoog energieverbruik en lange enkele ovencyclus
Typische toepassingen:nieuwe vloeistofkoelplaat voor accu's van energievoertuigen, high--koellichaam voor servers, warmtewisselaar voor de lucht- en ruimtevaart, enz.
Samenvatting: Vacuümsolderen is geschikt voor zeer-precieze, hogedrukbestendige en grootschalige- koellichaamproducten, en is de reguliere keuze op het gebied van nieuwe energie en hoogwaardige- elektronica
2. Argonbooglassen
Principe: Met behulp van een wolfraamelektrode als elektrode wordt onder argonbescherming een boog gegenereerd om het basismateriaal plaatselijk te smelten en een lasnaad te vormen. Het behoort tot een soort smeltlassen.
Functies:
* Argon kan als inert gas de lucht effectief isoleren en oxidatie tijdens het lasproces voorkomen
* De lasverbinding is glad en dicht, zonder gebreken zoals slakinsluiting of porositeit
Voordelen:
* Hoge lassterkte en goede druksterkte
* Geschikt voor lasmaterialen zoals roestvrij staal en aluminiumlegeringen
* Flexibele bediening, geschikt voor werkstukken met verschillende vormen
Nadelen:
* De warmte-inbreng bij het lassen is groot, en dun-wandige onderdelen zijn gevoelig voor vervorming
* De stroomdraagcapaciteit van de wolfraamelektrode is beperkt en het is gemakkelijk om bij hoge stroomsterkte de wolfraamelektrode te laten smelten en verdampen, waardoor de lasnaad kan worden verontreinigd.
* De kosten van argongas zijn relatief hoog
Typische toepassingen: lassen van industriëlekoellichamen, roestvrij staalkoellichaamkernen, enz.
Samenvatting: Argonbooglassen heeft een hoge sterkte maar een aanzienlijke thermische impact, waardoor het geschikt is voor koellichaamradiatoren met medium dikke platen die een hoge sterkte vereisen en minder gevoelig zijn voor vervorming.
3. Laserlassen
Principe: het gebruik van een laserstraal met hoge- energiedichtheid om het oppervlak van het werkstuk te bestralen, waarbij lichtenergie wordt omgezet in warmte-energie, waardoor lokaal snel smelten en verbinden wordt bereikt.
Functies:
* De laserstraal kan worden gefocusseerd tot op micrometerniveau, met een extreem hoge energiedichtheid en hoge lassnelheid
* De door hitte beïnvloede zone is zeer klein (meestal minder dan 1 mm) en heeft nauwelijks invloed op de eigenschappen van omringende materialen
Voordelen:
* Hoge lasnauwkeurigheid, geschikt voor het bereiken van ultra-fijne lassen (micrometerniveau), geschikt voor het lassen van ultra-dunne holtes.
* Uitstekende afdichtingsprestaties en mooie lasnaad
* Eenvoudig te automatiseren integratie, geschikt voor productie op grote- schaal
* Geschikt voor het lassen van precisie-microapparaten
Nadelen:
* Hoge investeringskosten voor apparatuur
* Het penetratievermogen is niet zo goed als lassen met elektronenstralen.
* Hoge precisie-eisen voor de montage van laswerkstukken
Typische toepassingen: hoogwaardige warmteafvoerapparaten zoalsVC warmteafvoerplaatkoellichamen, micro-koellichamen voor consumentenelektronica, warmteafvoermodules voor servers, enz.
Samenvatting:Laserlassenheeft een hoge precisie en minimale thermische impact, en is momenteel de mainstream verbindingstechnologie voor high-end compactkoellichamen.
4. Hoogfrequent lassen
Principe: Door gebruik te maken van het skin-effect en het nabijheidseffect van hoogfrequente stroom (meestal 10-500 kHz), wordt het metaal onmiddellijk plaatselijk verwarmd tot een gesmolten of plastische toestand, en wordt het lassen onder druk voltooid.
Functies:
* Hoogfrequente inductieverwarming heeft een hoge verwarmingssnelheid en kan in 3-8 seconden opwarmen tot de zilversoldeertemperatuur (ongeveer 720 graden).
* Gecombineerd met op maat gemaakte inductiespoelen kan nauwkeurige lokale verwarming worden bereikt en kan de door hitte beïnvloede zone binnen 3 mm worden geregeld
Voordelen:
* Hoge lassnelheid en hoge productie-efficiëntie
* Gelokaliseerde verwarming, kleine door hitte beïnvloede zone, minimale impact op omringende materialen
* Geschikt voor dun-wandige buisfittingen en continue lasproductie.
Nadelen:
* Hoge apparatuurinvestering
* Inductiespoelen moeten worden aangepast voor specifieke producten, en voor verschillende producten zijn verschillende spoelen nodig
* Er zijn bepaalde beperkingen aan de vorm van het werkstuk
Typische toepassingen: hoog-gelaste ribbenbuiskoellichaamenz.
Samenvatting: Hoogfrequent lassen heeft een hoge snelheid en nauwkeurige lokale verwarming, waardoor het bijzonder geschikt is voor de continue productie van warmtedissipatiecomponenten zoals ribbenbuizen.
5. Wrijvingsroerlassen (FSW)
Principe: Door gebruik te maken van een roterende mengkop met hoge- snelheid die in de verbinding van het werkstuk wordt gestoken, wordt door wrijving warmte gegenereerd die plastische vervorming van het materiaal veroorzaakt. Onder de compressie van de mengkop wordt een dichte vaste-faselas gevormd en smelt het basismateriaal niet.
Functies:
* Omdat het bij solid{0}}lassen hoort, smelt het basismateriaal niet tijdens het lasproces, waardoor smeltlasfouten zoals poriën en scheuren worden vermeden
* De korrelgrootte van de lasnaad is klein en de prestaties zijn dichtbij of zelfs beter dan die van het basismetaal
Voordelen:
* Hoge laskwaliteit, goede lasdichtheid, uitstekende weerstand tegen vermoeidheid en corrosie
* Geen lasdraad nodig, geen beschermgas nodig, geen noodzaak om de oxidefilm te verwijderen vóór het lassen
* Energiebesparend en milieuvriendelijk, zonder rook- en stofvervuiling
* Controleerbare vervormingshoeveelheid, geschikt voor vlakke verwerking met kleine marges
Nadelen:
* Kan alleen lineair lassen uitvoeren (unidirectionele rechte naad), kan geen complexe bochten lassen
* De eisen aan armaturen en mallen zijn hoog en de investeringskosten zijn hoog.
* Het eindpunt van de lasnaad laat procesgaten achter die extra bewerking vereisen.
* Langzame lassnelheid en relatief lage productie-efficiëntie
Typische toepassingen: hoog-vermogenwater-gekoelde platen, windenergie converter koellichamen radiatoren, IGBT-koellichamen, laser-koellichamen, motorcontrollers, enz.
Samenvatting:Wrijvingsroerlassenheeft een hoge laskwaliteit, vereist geen vulmaterialen en is geschikt voorwater-gekoelde platenen vermogenselektronische koellichaamradiatoren met hoge betrouwbaarheidseisen.
6. Solderen
Principe: Met behulp van op tin gebaseerd soldeermateriaal met een smeltpunt lager dan het basismetaal (180-280 graden), wordt het soldeermateriaal gesmolten en in de lasopening opgevuld door verwarming, en vervolgens afgekoeld om een verbinding te vormen.
Functies:
* De lastemperatuur is relatief laag, veel lager dan bij hardsoldeer- en smeltlassen, en de vervorming van het koellichaam is klein. De mechanische eigenschappen van het substraat worden niet beïnvloed.
* De thermische geleidbaarheid van tinsoldeer is ongeveer 35-70 W/(m · K).
Voordelen:
* Lage lastemperatuur, lage thermische spanning, geschikt voor dun-wandige en precisieconstructies
* Relatief eenvoudige bediening en lage kosten
* Geschikt voor kleinschalige productie- en onderhoudsscenario's-
Nadelen:
* De thermische geleidbaarheid van lasverbindingen is laag en er is een probleem met de thermische weerstand van het grensvlak
* Gemakkelijk om luchtgaten te hebben, niet geschikt voor grote koellichaamradiatoren.
* Soldeer kan zacht worden in omgevingen met hoge temperaturen, wat resulteert in een slechte betrouwbaarheid op de lange termijn
Typische toepassingen: traditionele elektronische koellichamen (klein),LED-verlichting, Heatpipe ingebedde koellichamenenz.
Samenvatting: De soldeertemperatuur is laag en de vervorming is klein, geschikt voor de productie van kleine- en goedkope- koellichamen, maar niet geschikt voor grote- scenario's met hoge betrouwbaarheid.
7. Hoe kiest u het juiste lasproces?
Bij het kiezen van een lasproces wordt aanbevolen om uitgebreid rekening te houden met de volgende afmetingen:
1. Vereisten voor productnauwkeurigheid: Laserlassen heeft de voorkeur voor precisie-micro-koellichamen;Vacuümsolderenofwrijvingsroerlassenkan worden overwogen voor middelgrote en grote koellichaamradiatoren.
2. Materiaalcombinatie: breed scala aan lasmogelijkheden voor hetzelfde metaal;Wrijvingsroerlassenwordt aanbevolen voor het lassen van koper-aluminium-verschillende metalen.
3. Productiebatch: voor gestandaardiseerde producten op grote schaal- wordt prioriteit gegevenvacuüm solderenof tunnelovenlassen; Op maat gemaakte producten voor kleine batches kunnen argonbooglassen of laserlassen overwegen.
4. Kostenbudget: hoogwaardige processen (laserlassen, vacuüm solderen) zijn geschikt voor producten met een hoge -toegevoegde waarde; Solderen en argonbooglassen zijn geschikt voor kostengevoelige producten.
5. Structurele complexiteit: geef prioriteit aan vacuümsolderen of solderen voor complexe stroomkanalen en meer--laagstructuren; Eenvoudige lineaire lassen kunnen wrijvingsroerlassen overwegen.
8. Conclusie
Verschillende lasprocessen hebben hun eigen voordelen, er is geen absoluut "beste", alleen "meest geschikt". Als uw product extreem hoge precisie en warmteafvoerefficiëntie vereist,laserlassenEnvacuüm solderenzijn de moeite waard om prioriteit te geven; Als u hoge betrouwbaarheid en laskwaliteit nastreeft,wrijvingsroerlassenis een goede richting.
TEGENheeft een rijke ervaring opgebouwd op het gebied van koellichaam-radiatorlastechnologie. Of het nu gaat om vacuümsolderen, wrijvingsroerlassen of laserlassen, wij kunnen u-one-stop-services bieden, van processelectie tot monsterproductie en massaproductie, afhankelijk van uw specifieke behoeften.
Als u worstelt met de lasproceskeuze voor de koellichamen, kunt u altijd contact met ons opnemen om de meest geschikte oplossing voor u te bespreken.
