เทคโนโลยีการอัดรีดของโปรไฟล์ฮีตซิงก์อะลูมิเนียม

 

 

อลูมิเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์กระจายความร้อนเนื่องจากมีน้ำหนักเบา รูปลักษณ์สวยงาม นำความร้อนได้ดี และแปรรูปเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ง่าย อุปกรณ์ระบายความร้อนอลูมิเนียมอัลลอยด์มีสามประเภทหลัก: แบนและกว้าง, หวีหรือรูปก้างปลา; รอบนอกรัศมีหรือวงรี; เดนไดรติก คุณสมบัติทั่วไปคือ: ระยะห่างของฮีตซิงก์สั้น ร่องที่เกิดขึ้นระหว่างฮีตซิงก์ที่อยู่ติดกัน อัตราส่วนกว้างยาว ความแตกต่างของความหนาของผนังขนาดใหญ่ ฮีตซิงก์บาง และแผ่นฐานด้านล่างหนา ดังนั้นการออกแบบและผลิตแม่พิมพ์โปรไฟล์การระบายความร้อนจึงเป็นเรื่องยากมาก

 

โปรไฟล์ฮีตซิงก์บางอันที่มีขนาดเล็กและรูปทรงสมมาตรนั้นง่ายต่อการแปรรูป โปรไฟล์ฮีตซิงก์ส่วนใหญ่จะแบน กว้าง และมีรูปร่างและขนาดที่ใหญ่ ในการผลิตโปรไฟล์ฮีตซิงก์อย่างราบรื่น จำเป็นต้องร่วมมือกันในด้านต่างๆ เช่น การหล่อโลหะ แม่พิมพ์ และกระบวนการอัดขึ้นรูป โลหะผสมที่ใช้สำหรับโปรไฟล์ฮีตซิงก์อัดรีดต้องมีความสามารถในการอัดรีดและการนำความร้อนได้ดี โลหะผสมที่ใช้กันทั่วไปคือ 1A30, 1035 และ 6063 โลหะผสม 6063 ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพการอัดขึ้นรูปและการนำความร้อนที่ดี แต่ยังมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีและปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลาย

การผลิตโปรไฟล์ฮีทซิงก์อลูมิเนียมอัลลอยด์ควรเริ่มจากคุณภาพของลิ่ม วัสดุและการออกแบบแม่พิมพ์ การลดแรงดันการอัดขึ้นรูปและกระบวนการอัดขึ้นรูป

 

 

 

ส่วนประกอบโลหะผสมของลิ่มเหล็กควรควบคุมปริมาณสิ่งเจือปนอย่างเคร่งครัดเพื่อให้แน่ใจว่าโลหะผสมมีความบริสุทธิ์สูงมาก โลหะผสม 6063 ควรควบคุมปริมาณ Fe, Mg และ Si ควรควบคุมปริมาณธาตุเหล็กให้ต่ำกว่า 0.2 เปอร์เซ็นต์ ควรมีการควบคุมปริมาณแมกนีเซียมและซิลิกอนที่ขีดจำกัดล่างของมาตรฐานแห่งชาติ ปริมาณแมกนีเซียมอยู่ที่ 0.45 เปอร์เซ็นต์ {{ 5}}.55 เปอร์เซ็นต์ และเนื้อหาของซิลิกอนคือ 0.25 เปอร์เซ็นต์ -0.35 เปอร์เซ็นต์ เพื่อทำให้โครงสร้างและประสิทธิภาพของก้อนโลหะมีความสม่ำเสมอ ก้อนโลหะจำเป็นต้องทำให้เป็นเนื้อเดียวกันทั้งหมด

พื้นผิวของแท่งเหล็กควรเรียบและแบน และควรตัดเป็นขั้นๆ มิฉะนั้นมุมตัดจะใหญ่เกินไป (มุมตัดควรน้อยกว่า 3) เนื่องจากรูปทรงขั้นบันไดหรือมุมตัดมีขนาดใหญ่เกินไป เมื่อทำการอัดขึ้นรูปโปรไฟล์การกระจายความร้อนด้วยแม่พิมพ์แบน หากไม่ได้ออกแบบคู่มือการไหล ก้อนโลหะจะสัมผัสกับแม่พิมพ์โดยตรง และเนื่องจากหน้าปลายของลิ่มเหล็กไม่เท่ากัน บางแห่งสัมผัสกับดายก่อนทำให้เกิดความเครียด เป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้รูปร่างครีบของแม่พิมพ์แตกหรือทำให้ลำดับการขนถ่ายแตกต่างกัน และง่ายต่อการทำให้เกิดการอุดตันของแม่พิมพ์หรือการอัดขึ้นรูปที่ไม่ดี

 

เนื่องจากแม่พิมพ์ของโปรไฟล์ฮีตซิงก์มีครีบเรียวจำนวนมาก จึงต้องรับแรงกดอัดจำนวนมาก และครีบแต่ละอันต้องมีความแข็งแรงและความเหนียวสูง หากประสิทธิภาพต่างกันมาก ก็เป็นเรื่องง่ายที่จะมีครีบที่มีความแข็งแรงและความเหนียวน้อยกว่า ดังนั้นคุณภาพของเหล็กแม่พิมพ์จะต้องเชื่อถือได้ ควรใช้เหล็ก H13 ที่ผลิตโดยผู้ผลิตหรือเลือกเหล็กนำเข้าคุณภาพสูง การรักษาความร้อนของแม่พิมพ์มีความสำคัญมาก จำเป็นต้องใช้การดับความร้อนด้วยสุญญากาศและการดับด้วยไนโตรเจนบริสุทธิ์แรงดันสูงเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอของแต่ละส่วนของแม่พิมพ์หลังจากการดับ หลังจากการชุบแข็ง ภายใต้หลักการของ HRC48-52 แม่พิมพ์จะถูกอบร้อน 3 ครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าความแข็งของแม่พิมพ์มีความเหนียวเพียงพอ นี่เป็นเงื่อนไขสำคัญในการป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์หักครีบ

เพื่อให้ระบายความร้อนออกได้สำเร็จ กุญแจสำคัญคือการออกแบบแม่พิมพ์ควรสมเหตุสมผลและการผลิตควรแม่นยำ โดยทั่วไป พยายามหลีกเลี่ยงการอัดแท่งเหล็กเข้าไปในสายพานการทำงานของแม่พิมพ์โดยตรง สำหรับโปรไฟล์ฮีตซิงก์แบบหวีกว้างแบบแบน ดายผันที่มีด้านเล็กตรงกลางและด้านใหญ่ได้รับการออกแบบเพื่อให้โลหะไหลไปทั้งสองด้าน ลดแรงกดอัดรีดบนสายพานการทำงานของดาย และทำให้กระจายแรงดันได้ทั่วถึง . เนื่องจากความหนาของผนังส่วนระบายความร้อนแตกต่างกันมาก เมื่อออกแบบสายพานทำงานของแม่พิมพ์ จะต้องรักษาความแตกต่างระหว่างทั้งสอง นั่นคือ ในกรณีของความหนาของผนังมาก สายพานทำงานควรเป็น ครีบที่กว้างขึ้นโดยเฉพาะถึง 20 มม./30 มม. ตำแหน่งที่แหลมควรทำให้รูทีนเสียหาย ลดขนาดสายพานทำงานให้เล็กลง ในระยะสั้น จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าการไหลของโลหะมีความสม่ำเสมอในทุกที่ สำหรับครีบระบายความร้อนแบบกว้างและแบบแบน เพื่อให้แน่ใจว่าแม่พิมพ์มีความแข็งแกร่งระดับหนึ่ง ควรเพิ่มความหนาของแม่พิมพ์อย่างเหมาะสม ความหนาที่เพิ่มขึ้นประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ และ 60 เปอร์เซ็นต์ การผลิตแม่พิมพ์ก็ควรจะดีมากเช่นกัน มีดเปล่าควรสมมาตรขึ้นและลง ซ้ายและขวา และตรงกลาง ข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนระหว่างครีบควรน้อยกว่า 0.05 มม. และข้อผิดพลาดในการตัดเฉือนนั้นง่ายต่อการสร้างครีบบางส่วน นั่นคือ ความหนาของแผ่นระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอ อาจมีครีบหัก เนื่องจากแม่พิมพ์โลหะผสมเหล็กมีความแข็งแรงและทนทานต่อการสึกหรอได้ดี จึงไม่เสียรูปง่าย ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการขึ้นรูปของฮีตซิงก์ ดังนั้นจึงเป็นวิธีที่ดีในการใช้แม่พิมพ์โลหะผสมเหล็กแบบฝังในส่วนที่ออกแบบมาอย่างดี .

 

เพื่อป้องกันไม่ให้แม่พิมพ์แตก ควรลดแรงดันการอัดขึ้นรูปให้มากที่สุด แรงดันอัดรีดจะสัมพันธ์กับความยาวของลิ่ม ความต้านทานการเสียรูปของโลหะผสม สถานะของลิ่ม และระดับของการเสียรูป ดังนั้น แท่งหล่อที่ใช้สำหรับอัดรีดและหล่อเย็นโปรไฟล์อลูมิเนียมไม่ควรยาวเกินไป ประมาณ {{0}}.6 ของความยาวของแท่งหล่อธรรมดา -0.85 ครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการทดสอบแม่พิมพ์และการอัดขึ้นรูปใกล้กับแกนหล่อด้านหน้า เพื่อให้การผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพเป็นไปอย่างราบรื่น ควรใช้แท่งหล่อที่สั้นกว่า นั่นคือ แท่งหล่อที่มีความยาวสองเท่า เป็นแกนหล่อธรรมดา ( 0.4-0.6) สำหรับโปรไฟล์การกระจายความร้อนที่มีรูปร่างซับซ้อน นอกจากการลดความยาวของแกนหล่อแล้ว กระบวนการหล่อสั้นอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ยังสามารถใช้สำหรับการอัดขึ้นรูปทดลองเบื้องต้นได้อีกด้วย หลังจากการอัดรีดแบบทดลองสำเร็จ สามารถใช้แท่งโลหะธรรมดาสำหรับการผลิตแบบอัดขึ้นรูปได้ การหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันของลิ่มไม่เพียงแต่ทำให้โครงสร้างและคุณสมบัติมีความสม่ำเสมอเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการอัดขึ้นรูปและลดแรงดันการอัดขึ้นรูป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทำการหลอมให้เป็นเนื้อเดียวกันบนแท่งโลหะ สำหรับอิทธิพลของระดับการเสียรูป เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของโปรไฟล์ฮีตซิงค์โดยทั่วไปมีขนาดใหญ่ และค่าสัมประสิทธิ์การอัดขึ้นรูปโดยทั่วไปน้อยกว่า 40 อิทธิพลจึงน้อย