วิธีปรับแต่งครีบระบายความร้อน ?

คุณปรับแต่งครีบระบายความร้อนอย่างไร?ในบทความนี้ เราจะสำรวจกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบฮีตซิงก์แบบกำหนดเองวัสดุที่ใช้ในการประดิษฐ์ และเกณฑ์สำหรับการเลือกฮีตซิงก์แบบกำหนดเองที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการใช้งานของคุณ

 

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับฮีตซิงก์แบบกำหนดเอง

 

แผ่นระบายความร้อนแบบกำหนดเองเป็นส่วนประกอบที่ทำหน้าที่ถ่ายโอนหรือกระจายความร้อนจากสถานที่ที่สร้างขึ้นซึ่งรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น CPU, GPU หรือหน่วยจ่ายไฟในคอมพิวเตอร์ CPU ทำหน้าที่เป็นแหล่งความร้อนหลัก สร้างความร้อนในขณะที่ประมวลผลข้อมูลหากไม่มีแผ่นระบายความร้อน อุณหภูมิของอุปกรณ์อาจสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดความเสียหายในระยะยาว

เมื่อพูดถึงฮีตซิงก์แบบกำหนดเอง มีความคิดสร้างสรรค์ไม่น้อยที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการผลิตโดยทั่วไปแล้วส่วนประกอบเหล่านี้จะทำขึ้นเองเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะไม่ว่าจะเป็นชิปคอมพิวเตอร์ พาวเวอร์ทรานซิสเตอร์ หรือมอเตอร์ ฮีตซิงก์แบบกำหนดเองได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันที่กำหนด

ฮีตซิงก์แบบกำหนดเองทำจากวัสดุต่างๆ เช่น อะลูมิเนียม ทองแดง หรือทั้งสองอย่างรวมกันอะลูมิเนียมเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดเนื่องจากมีการนำความร้อนสูงและราคาย่อมเยาในทางกลับกัน ทองแดงมีราคาแพงกว่าแต่ให้การถ่ายเทความร้อนสู่อากาศได้ดีกว่า

 

โครงสร้างและการออกแบบครีบระบายความร้อนแบบกำหนดเอง

 

เมื่อออกแบบฮีตซิงก์แบบกำหนดเอง มีข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับโครงสร้างและการออกแบบบางประการที่ต้องคำนึงถึงข้อกำหนดและข้อควรพิจารณาในการออกแบบจะแตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละแอปพลิเคชัน ขึ้นอยู่กับความต้องการในการจัดการระบายความร้อนของแอปพลิเคชัน

กระบวนการทำงานโลหะหลายอย่างสามารถใช้สำหรับการผลิตฮีตซิงก์แบบกำหนดเองได้เหล่านี้รวมถึงการอัดขึ้นรูป, หล่อตาย, การปลอมและปั๊ม.การอัดรีดดูเหมือนจะเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดและเป็นวิธีการผลิตที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับฮีตซิงก์แบบกำหนดเองในปริมาณมากในทางกลับกัน การหล่อขึ้นรูปนั้นใช้สำหรับฮีตซิงก์แบบกำหนดเองที่มีความแม่นยำสูง

การอัดขึ้นรูปเป็นกระบวนการผลิตที่ได้รับความนิยมซึ่งเกี่ยวข้องกับการดันวัสดุคอมโพสิตอลูมิเนียมที่ให้ความร้อนผ่านแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างหน้าตัดเฉพาะส่วนประกอบจะโผล่ออกมาที่ปลายอีกด้านของแม่พิมพ์ ซึ่งจะถูกตัดตามความยาวที่ต้องการผลลัพธ์ที่ได้คือฮีตซิงก์ที่มีโปรไฟล์แบบกำหนดเองที่มีประสิทธิภาพในการกระจายความร้อน

Die Casting เกี่ยวข้องกับการเทอลูมิเนียมหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ภายใต้แรงดันสูงผลลัพธ์ที่ได้คือความแม่นยำในรูปร่างและความหนาของฮีตซิงก์ในกระบวนการนี้ สามารถรวมคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น ครีบ ไว้ในแม่พิมพ์ได้กระบวนการนี้ทำให้ได้ฮีตซิงก์ที่มีค่าการนำความร้อนสูงและทนทานกว่าวิธีการผลิตอื่นๆ

สำหรับครีบระบายความร้อนที่สร้างขึ้นโดยการอัดขึ้นรูปหรือการหล่อขึ้นรูป โดยทั่วไปจะใช้การตัดเฉือนขั้นที่สองและกระบวนการตกแต่งขั้นสุดท้ายกระบวนการเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเจาะรู การประกอบคลิป และการเคลือบด้วยชั้นเคลือบหรือสี

 

ด้านล่างเป็นขั้นตอนที่เกี่ยวข้องในการระบายความร้อนแบบกำหนดเอง:

 

1. การเลือกกระบวนการผลิต

2. ความหมายของคุณสมบัติทางเรขาคณิต

3. การเลือกใช้วัสดุ

4. การเลือกขนาด

5. การวิเคราะห์เชิงความร้อน

6. การรวมเข้ากับอุปกรณ์

7. การผลิตต้นแบบ

8. การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

 

การเลือกใช้วัสดุ

 

ในการเลือกวัสดุสำหรับฮีตซิงก์แบบกำหนดเอง มีหลายปัจจัยที่นำมาพิจารณา รวมทั้งการนำความร้อน การขยายตัวทางความร้อน คุณสมบัติทางกล และต้นทุนอะลูมิเนียมและทองแดงเป็นวัสดุ 2 ชนิดที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากมีการนำความร้อนสูง น้ำหนักเบา และราคาย่อมเยา

ทั้งอะลูมิเนียมและทองแดงจัดเป็นวัสดุนำความร้อนทองแดงมีค่าการนำความร้อนประมาณ 400W/mK ในขณะที่อลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณ 230W/mK นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับทองแดงแล้ว อลูมิเนียมนั้นเบากว่ามากและราคาไม่แพงมาก

 

การเลือกขนาด

 

การเลือกขนาดจะขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางความร้อนเฉพาะและปริมาณความร้อนที่จะกระจายออกไปและการใช้งานในพื้นที่สามารถจ่ายได้ปัจจัยสำคัญได้แก่พื้นที่ผิวและพื้นที่หน้าตัดการกระจายความร้อนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพื้นที่ผิวและแปรผกผันกับความหนาของโลหะโลหะที่หนากว่าจะสร้างความร้อนได้น้อยกว่า ในขณะที่โลหะที่บางกว่าจะถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า

 

การวิเคราะห์เชิงความร้อน

 

การวิเคราะห์เชิงความร้อนเป็นการศึกษาการแพร่กระจายของพลังงานความร้อนภายในวัสดุการจำลองความร้อนช่วยให้นักออกแบบสามารถกำหนดว่าฮีตซิงก์จะทำงานได้ดีเพียงใด และจะกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใดเรามีซอฟต์แวร์จำลองความร้อนที่ครอบคลุมซึ่งสามารถจำลองสภาวะความร้อนต่างๆ เพื่อให้วิเคราะห์ฮีตซิงก์แบบกำหนดเองได้ดียิ่งขึ้น

 

การรวมเข้ากับอุปกรณ์

 

หลังจากขั้นตอนการออกแบบฮีตซิงก์ โดยทั่วไปแล้วฮีตซิงก์แบบกำหนดเองจะรวมเข้ากับอุปกรณ์ด้วยวิธีการติดตั้งต่างๆตัวเลือกการติดตั้งยอดนิยมบางตัว ได้แก่ หมุดกด สกรู สปริง หรือกาววิธีการติดตั้งขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ

 

การผลิต

 

หลังจากพัฒนาต้นแบบสำเร็จแล้ว ฮีตซิงก์แบบกำหนดเองจะถูกผลิตขึ้นโดยใช้วิธีการที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพที่สุดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพสูงสุด ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง และความเบา

 

บทสรุป

 

ชุดระบายความร้อนแบบกำหนดเองเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ช่วยกระจายความร้อนซึ่งช่วยปกป้องส่วนประกอบของอุปกรณ์กระบวนการออกแบบและผลิตฮีตซิงก์แบบกำหนดเองเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการพิจารณาหลายประการ เช่น การเลือกวัสดุ ขนาด และคุณสมบัติทางความร้อนเมื่อเข้าใจความซับซ้อนของการออกแบบฮีตซิงก์แบบกำหนดเอง ผู้ผลิตจะสามารถผลิตส่วนประกอบที่ตรงตามข้อกำหนดด้านการออกแบบและประสิทธิภาพเฉพาะได้