เทคโนโลยีการระบายความร้อนแบบ Skiving ข้อดี และการใช้งาน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีและการเปลี่ยนแปลงในตลาดการใช้งาน วิธีการตัดเฉือนและการขึ้นรูปฟันปลาได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้นจากผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม ผู้ผลิตจำนวนมากที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตอุปกรณ์ซีเอ็นซีซีเอ็นซีได้ถือกำเนิดขึ้น และลูกค้าปลายทาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ เช่น หม้อน้ำระบายความร้อนด้วยน้ำ ก็เริ่มใช้ผลิตภัณฑ์ซีรั่มอย่างกว้างขวางเช่นกัน

 

เหตุใดจึงต้องมีแผ่นระบายความร้อนแบบ skiving?

1. แผ่นระบายความร้อนแบบ Skiving ช่วยให้ได้ฟันที่มีความหนาแน่นสูงและขึ้นรูปวัสดุด้วยกระบวนการง่ายๆ
แผ่นระบายความร้อนแบบ Skiving ใช้วัสดุเพียงบล็อกเดียว (เช่น ทองแดงหรืออะลูมิเนียม) และตัดครีบระบายความร้อนที่มีความหนาแน่นสูงด้วยเครื่องซี่ฟันปลาเฉพาะที่ใช้กระบวนการซีรั่มหม้อน้ำที่มีความแม่นยำสูง โครงสร้างประกอบด้วยฟันเลื่อยที่มีความหนาแน่นสูง ครีบสูงและครีบระบายความร้อนที่ยาวเป็นพิเศษ แผ่นระบายความร้อนแบบ skiving เอาชนะข้อจำกัดของอัตราส่วนความหนาต่อความยาวของหม้อน้ำแบบดั้งเดิม และสามารถผลิตหม้อน้ำที่มีฟันที่มีความหนาแน่นสูงได้ ครีบและฐานเป็น "ส่วนประกอบ" เนื่องจากฐานและครีบของแผงระบายความร้อนแบบ skiving เป็นส่วนประกอบเดียวกัน โดยไม่มีความต้านทานความร้อนอื่นๆ และเนื่องจากวัสดุฟันปลามีความบริสุทธิ์สูง ประสิทธิภาพของครีบระบายความร้อนแบบหยักจึงสูงกว่าหม้อน้ำแบบเชื่อมมาก ค่าการนำความร้อนยังสามารถเข้าถึงระดับที่เทียบเคียงได้กับโปรไฟล์

 

2. การลงทุนขนาดเล็ก เกณฑ์ทางเทคนิคต่ำ และการผลิตจำนวนมากอย่างรวดเร็ว
กระบวนการฟันเลื่อยขึ้นอยู่กับอุปกรณ์เป็นหลัก และอุปกรณ์ก็มีอายุมากในปัจจุบัน การเพิ่มเส้นฟันปลาให้กับโรงงานแปรรูปหม้อน้ำทั่วไปเป็นงานที่ตรงไปตรงมา สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอย่างมากในกำลังการผลิตของการประมวลผลแบบฟันปลาภายในอุตสาหกรรม โดยตอบสนองความต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์แผ่นระบายความร้อนแบบ skiving ในปริมาณมากและในสาขาต่างๆ

 

 

การประมวลผลแผ่นระบายความร้อนแบบ Skiving

จากแผนภาพด้านบน ขั้นตอนการประมวลผลสำหรับการผลิตแผ่นระบายความร้อนแบบ skiving มีดังนี้:

1. การเลือกวัสดุ: โดยทั่วไปจะเลือกตามความต้องการของหม้อน้ำ โดยใช้โปรไฟล์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุ

 

2. การตัด: ปรับให้เหมาะกับขนาดของผลิตภัณฑ์ ไม่ว่าจะสร้างผลิตภัณฑ์หนึ่งรายการต่อแม่พิมพ์หรือหลายผลิตภัณฑ์ต่อแม่พิมพ์ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการดำเนินงานต่อเนื่องหรือเป็นรายบุคคล

 

3. การใช้เครื่องจักร CNC: ขั้นตอนนี้รวมถึงการกัดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็น การกัดร่องแหวนซีล และกระบวนการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

 

 

4. การฟันเลื่อยด้วยเครื่อง CNC Serration: การใช้เครื่องฟันเลื่อยควบคุมเชิงตัวเลขเพื่อสร้างฟันปลาบนวัสดุ

 

5. การกลิ้งเฟือง (หรือการทำให้เรียบ): โดยทั่วไปจะดำเนินการบนเครื่องรีดเฟือง

 

6. การตัดเฉือน CNC ขั้นที่สอง: ปฏิบัติตามข้อกำหนดของแบบผลิตภัณฑ์ ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับการกัดฟันออกจากขอบ เจาะรูตรงกลาง สร้างช่องว่าง หันหน้าไปทางพื้นผิว กลึงรูเกลียว และสร้างตำแหน่งฟิกซ์เจอร์

 

7. การรักษาพื้นผิว: ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับการใช้การรักษาพื้นผิวตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์

 

ประโยชน์ของการผลิตครีบระบายความร้อนโดยใช้กระบวนการฟันปลา

1. ความหนาแน่นของครีบระบายความร้อนที่สูงขึ้น (ฟันบางลงและระยะห่างของฟันเล็กลง):
ครีบระบายความร้อนแบบหยักมีความหนาแน่นของครีบที่สูงขึ้น ทำให้พื้นที่ผิวแลกเปลี่ยนความร้อนเพิ่มขึ้นภายในปริมาตรที่จำกัด ซึ่งแตกต่างจากข้อจำกัดของกระบวนการขึ้นรูปแม่พิมพ์และการอัดขึ้นรูป ฟันปลาช่วยให้ฟันมีความหนาและระยะห่างน้อยลงอย่างมาก ด้วยเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ ความหนาของฟันและระยะห่างที่เล็กเพียง 0.05 สามารถทำได้

 

2. ครีบระบายความร้อนที่สูงขึ้น:
ความสูงของฟันของครีบระบายความร้อนแบบหยักสามารถเข้าถึงได้สูงสุด 120 มม. ซึ่งอาจสูงกว่านี้อีกตามความสามารถของกระบวนการทางทฤษฎี ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการผลิตสำหรับแผงระบายความร้อนส่วนใหญ่ในการใช้งานต่างๆ อย่างครบถ้วน

 

3. ครีบหยักที่บางและแม่นยำยิ่งขึ้น:
ดังที่กล่าวไว้ในประเด็นแรก ครีบที่บางลงและเว้นระยะห่างน้อยลงช่วยให้หม้อน้ำมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

 

4. ฐานและครีบแบบรวม ไม่มีความต้านทานความร้อนเพิ่มเติม และโครงสร้างที่เชื่อถือได้มากขึ้น:
ครีบระบายความร้อนแบบหยักหยักบนวัสดุฐานโดยตรง โดยรักษาประสิทธิภาพการกระจายความร้อนแบบเดิมได้ 100% โดยไม่เสี่ยงต่อการหลวมหรือหลุดออก เพิ่มความน่าเชื่อถือในการทำงานของเครื่องจักร ในทางตรงกันข้าม ครีบเชื่อมอาจมีการเชื่อมต่อที่ไม่ดี ส่งผลให้มีความต้านทานความร้อนเพิ่มขึ้น

 

5. ความเข้ากันได้สูงของครีบระบายความร้อนแบบหยัก:
แผ่นระบายความร้อนแบบ skiving ได้รับการหล่อขึ้นรูปเป็นชิ้นเดียว จึงมีความเป็นไปได้ในขั้นตอนหลังการประมวลผลที่กว้างขวาง สามารถใช้ร่วมกับกระบวนการต่างๆ เช่น ท่อทองแดงแบบฝัง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อน ไม่ว่าจะใช้การบัดกรีแบบอ่อนหรือแข็ง ก็สามารถปรับให้เข้ากับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกันในระหว่างกระบวนการผลิตได้

 

6. เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก:
ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องเลื่อยฟันปลาและการปรับแต่งวัสดุอย่างต่อเนื่อง กระบวนการนี้จึงเหมาะสำหรับการผลิตขนาดใหญ่

 

7. ความเข้ากันได้ของวัสดุ:
วัสดุนำความร้อนทั่วไป เช่น ทองแดง อลูมิเนียม และโลหะผสมต่างๆ สามารถผ่านกระบวนการแปรรูปแบบฟันปลาได้ นอกจากนี้ ยังมีกรณีของการผลิตจำนวนมากโดยใช้วัสดุคอมโพสิตทองแดง-อลูมิเนียม

 

8. ประเภทโครงสร้างที่หลากหลาย:
นอกเหนือจากการฟันเลื่อยด้านเดียวแบบมาตรฐานแล้ว กระบวนการฟันปลายังสามารถสร้างการฟันเลื่อยสองด้าน การฟันเลื่อยสี่ด้านบนโครงสร้างท่อ การฟันเลื่อยแบบวงกลม และการฟันเลื่อยแบบไม่สม่ำเสมอ เทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบโครงสร้างของครีบระบายความร้อนส่วนใหญ่ได้

 

9. ลดการลงทุนแม่พิมพ์ ประหยัดการพัฒนาและต้นทุนการผลิต:
กระบวนการซีเรเรชั่นช่วยลดความจำเป็นในการใช้เครื่องมือขึ้นรูปเพิ่มเติม สำหรับความต้องการผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดแตกต่างกันและมีโครงสร้าง จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงวัสดุและเครื่องมือฟันเลื่อยเท่านั้น พร้อมทั้งการตั้งค่าโปรแกรมฟันเลื่อยใหม่ ซึ่งช่วยลดเวลาและต้นทุนในการสร้างต้นแบบได้อย่างมาก ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการผลิตได้

 

กระบวนการ Skiving และการใช้งานทั่วไปของ Skiving Heat Sinks

1. ครีบระบายความร้อนแบบหยักประเภทต่างๆ:
ครีบระบายความร้อนแบบหยักสามารถเปลี่ยนหม้อน้ำแบบมีโปรไฟล์ หม้อน้ำแบบปักหมุด หม้อน้ำแบบครีบพับ หม้อน้ำแบบหล่อ และหม้อน้ำฟอร์จในการใช้งานหลายประเภท

 

2. การใช้งานการกระจายความร้อนที่แม่นยำ: หัวระบายความร้อนด้วยน้ำและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไมโครช่อง:
ในปัจจุบัน หม้อน้ำระบายความร้อนด้วยน้ำถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น CPU ของคอมพิวเตอร์ เซิร์ฟเวอร์ และการ์ดกราฟิก การออกแบบช่องน้ำในหัวระบายความร้อนด้วยน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพการดูดซับความร้อนระหว่างการทำงานของระบบ ก่อนหน้านี้ การประมวลผลทางกลที่ซับซ้อนหรือกระบวนการ เช่น การเชื่อมแบบกระจายและการบัดกรี จำเป็นต้องมีเพื่อสร้างช่องทางน้ำ เพิ่มพื้นที่ดูดซับความร้อน และปรับปรุงประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม การใช้การประมวลผลแบบฟันปลาสามารถสร้างความหนาของฟันที่บางเป็นพิเศษ ระยะห่างของฟันที่เล็กมาก และความสูงต่างๆ ของช่องระบายความร้อนด้วยน้ำ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการแลกเปลี่ยนความร้อน

 

3. การใช้งานการกระจายความร้อนขนาดใหญ่:
ความท้าทายในปัจจุบันในการจัดการความร้อนสำหรับศูนย์ข้อมูลและการจัดการความร้อนในระบบกักเก็บพลังงานส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความต้องการหม้อน้ำขนาดใหญ่ การนำกระบวนการซีเรเรชั่นมาช่วยตอบสนองความต้องการในการประมวลผลสำหรับหม้อน้ำขนาดใหญ่เหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์แบบ

 

ประเภทวัสดุทั่วไปสำหรับครีบระบายความร้อนแบบหยัก

1. ครีบระบายความร้อนทองแดง Skiving:
ครีบฟันปลาทองแดงมีการนำความร้อนได้ดีเยี่ยม และเมื่อรวมกับเทคโนโลยีฟันปลา ครีบเหล่านี้จะได้พื้นที่ผิวกระจายความร้อนสูงสุดต่อหน่วยปริมาตร สิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อนโดยรวมได้อย่างมาก ดังนั้น ครีบระบายความร้อนแบบหยักทองแดงจึงถูกนำมาใช้ในการใช้งานระดับไฮเอนด์ เช่น ชิปขั้นสูง การระบายความร้อนของ CPU และเซิร์ฟเวอร์

 

 

2. ครีบระบายความร้อนอลูมิเนียม Skiving:
โดยทั่วไปแล้วทำจากอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ ครีบเหล่านี้มีค่าการนำความร้อนสูงกว่าอะลูมิเนียมอัลลอยด์ การใช้กระบวนการเซอร์เรชันหม้อน้ำอะลูมิเนียมทำให้ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนมีความเสถียรมากกว่าเมื่อเทียบกับครีบระบายความร้อนอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูป ครีบระบายความร้อนแบบหยักอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ยานพาหนะไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ ไฟ LED ผลิตภัณฑ์การสื่อสาร และอื่นๆ

 

 

3. วัสดุคอมโพสิตทองแดง - อลูมิเนียม Skiving ครีบระบายความร้อน:
ด้วยการผสานรวมข้อดีของครีบระบายความร้อนแบบหยักทองแดงและอะลูมิเนียม โดยทั่วไปแล้ว วัสดุนี้จะใช้ทองแดงเป็นฐานการนำความร้อน โดยมีการฟันปลาบนซับสเตรตอะลูมิเนียม กระบวนการผลิตสำหรับวัสดุนี้เกี่ยวข้องกับการหล่อแบบต่อเนื่องและเทคโนโลยีการกดแบบกึ่งหลอมเหลว

 

 

4. ประเภทฟันปลาที่ปรับแต่งได้:
ครีบระบายความร้อนแบบหยักอาจเป็นแบบด้านเดียว สองด้าน หรือแบบหยักบางส่วนก็ได้ เพื่อตอบสนองความต้องการในการกระจายความร้อนที่หลากหลาย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนด

 

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบและการใช้งานชุดระบายความร้อนแบบ Skiving

1. การออกแบบความหนาและระยะห่างของฟัน
เมื่อออกแบบความหนาและระยะห่างของฟัน จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยโดยรวม เช่น พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อน ความเร็วการไหลของอากาศ และประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน แทนที่จะพิจารณาความหนาแน่นและความสูงของฟันเพียงอย่างเดียว ฉันเคยพบกรณีที่ผลิตภัณฑ์ของลูกค้าไม่เพียงแต่มีระยะห่างของฟันเล็กเท่านั้น แต่ยังมีฟันที่สูงมากอีกด้วย แม้จะมีพัดลมที่ทรงพลัง แต่การไหลเวียนของอากาศภายในก็ยังถูกขัดขวางอย่างมาก สิ่งนี้ไม่เพียงแต่ล้มเหลวในการปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน แต่ยังนำไปสู่การสะสมความร้อน ทำให้การกระจายความร้อนทำได้ยาก นอกจากนี้ ฟันบางอาจลดพื้นที่หน้าตัดของครีบ ส่งผลต่อประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อน

 

2. หลีกเลี่ยงการใช้ฮีทซิงค์แบบ Skiving ที่เป็นตำนาน
สิ่งสำคัญคือต้องไม่สร้างตำนานการออกแบบแผงระบายความร้อนแบบหยัก พิจารณาสถานการณ์การใช้งานและสำรวจการใช้วิธีการทำความเย็นต่างๆ ร่วมกัน เมื่อคิดค้นโซลูชันการทำความเย็น จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีแนวทางที่เปิดกว้างและนำวิธีการทำความเย็นที่เรียบง่าย คุ้มค่า และเชื่อถือได้มาใช้ วิธีการทำความเย็นไม่ควรจำกัดอยู่เพียงประเภทเดียว แต่สามารถใช้วิธีการต่างๆ ร่วมกันเพื่อให้มั่นใจในการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ลดความยากในการผลิตและต้นทุนโดยรวมของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ตัวอย่าง ได้แก่ การใช้ท่อความร้อนและตัวกระจายความร้อน เครื่องทำความเย็นแบบเทอร์โมอิเล็กทริก (TECs) และการผสมผสานระหว่างการระบายความร้อนด้วยของเหลวและการระบายความร้อนด้วยอากาศ