Cei mai mari doi factori de cost în fabricarea plăcilor de răcire cu lichid sunt cerințele de conductivitate termică și cererea anuală, care sunt de obicei puțin sau deloc controlate de către inginerii termici și inginerii de producție. Cu toate acestea, puteți reduce costurile prin înțelegerea modului în care rugozitatea, planeitatea, duritatea, morfologia suprafeței, caracteristicile de instalare și specificațiile de conectare la lichid afectează costul plăcilor reci lichide.
Majoritatea plăcilor reci cu apă sunt fabricate din aluminiu, dar unele tehnologii noi folosesc cuprul. Deși cuprul are o conductivitate termică mai bună, aluminiul este folosit mai frecvent, deoarece este de obicei mai ieftin, mai ușor și mai ușor de utilizat.Prelucrarea cuprului este foarte dificilă și costisitoare.
Cele mai populare două tehnologii ale plăcilor reci din aluminiu sunt în prezent tubu încorporat și lipirea în vid.
Placa rece a tubului încorporat este de obicei un tub de cupru sau oțel inoxidabil presat într-o canelură de profil de aluminiu. Au avantaje excelente de cost și oferă soluții excelente de răcire pentru dispozitivele cu densitate de putere medie și mică.
Placa rece pentru brazare în vid se referă la o placă metalică realizată prin prelucrarea a două piese cu canale interne și structuri cu aripioare, apoi etanșarea cu grijă într-o cameră de vid pentru încălzire. Metalul de umplutură cu un punct de topire inferior este topit în îmbinarea plăcii reci prin acțiune capilară în condiții de proces corespunzătoare, iar cele două plăci cu canale interne și structuri de aripioare sunt conectate pentru a forma un canal de curgere intern.
După factorii de mai sus, cei mai mari factori determinanți ai costurilor pentru plăcile reci din aluminiu sunt timpul de procesare și pașii suplimentari de prelucrare. Producătorii de plăci reci au de obicei costuri legate de timpul de procesare, inclusiv costurile de amortizare pentru mașini, surse de alimentare, consumabile și întreținere. Prin urmare, cu cât placa rece este plasată mai mult timp în echipamentul de producție, cu atât costul este mai mare. Fiecare pas suplimentar de procesare va continua să crească costurile.
(1) Piese extrudate și piese turnate sub presiune
Pentru a minimiza timpul de procesare și costurile mai mici, cel mai bine este să folosiți extrudarea și turnarea cât mai mult posibil. Extrudarea este generată prin împingerea metalului printr-o matriță pentru a crea un obiect cu o secțiune transversală fixă. Forma folosită pentru extrudarea nouă este relativ ieftină, iar dimensiunea extrudarii este limitată la aproximativ 9 inchi (22,86 centimetri) lățime. Grosimea peretelui de extrudare trebuie să fie relativ consistentă, iar orice canal sau caracteristică trebuie să fie drept. De asemenea, producătorii pot combina extrudarea și prelucrarea prin prelucrare pentru a reduce costurile.
Anumite caracteristici pot fi extrudare, iar apoi caracteristici mai complexe pot fi procesate. Acest lucru va ajuta la reducerea costurilor de extrudare, cu condiția să luați în considerare caracteristicile de extrudare la proiectarea foii.
O altă opțiune este să combinați turnarea și prelucrarea prin prelucrare pentru a produce plăci reci. De exemplu, dacă turnarea nu este suficient de netedă, este necesară o a doua operație pentru a obține specificația de planeitate necesară pentru placa rece.
De obicei, cantitatea minimă de achiziție pentru extrudare sau turnare este foarte mare, așa că trebuie să le aplicați corect pentru a justifica utilizarea acestor procese. Atât extrudarea, cât și turnarea pot economisi o sumă semnificativă de costuri.
(2) Rugozitatea suprafeței
Rugozitatea suprafeței (netezimea) poate crește semnificativ costurile, dar are un impact redus asupra performanței. Spre deosebire de părerea unora, rugozitatea are un impact relativ mic asupra performanței termice a plăcilor reci.
În majoritatea aplicațiilor, contactul de suprafață dintre placa rece lichidă și componentă este mai mic de 10% sau spațiul de aer depășește 90%. O suprafață mai netedă va reduce doar puțin procentul de spațiu de aer. Finisajul suprafeței unei plăci reci prelucrate tipic este de 32-64 μ in (81-163 μ cm), ceea ce este suficient pentru majoritatea aplicațiilor. Utilizarea unui centru de prelucrare standard poate reduce rugozitatea la 16 μ in (41 μ cm), dar acest lucru necesită un dispozitiv mai robust pentru a reduce orice potențial zgomot și viteză redusă a capului de prelucrare și viteza de avans. Reducerea vitezei și a vitezei de avans înseamnă că prelucrarea timpul centrului este mai lung, crescând astfel costurile.
Majoritatea aplicațiilor folosesc materiale de interfață termică (TIM) între componente sau plăci de circuite și placă de răcire cu lichid pentru a ajuta la minimizarea golurilor. TIM ar trebui să fie cât mai subțire posibil, deoarece rezistența sa termică relativ ridicată maschează în mare măsură orice îmbunătățire a conductibilității cu o suprafață mai netedă. Creșterea forței de strângere a componentelor sau plăcilor pe plăcile reci poate ajuta, de asemenea, la compensarea rugozității mai mari, dar poate crește tensiunea asupra plăcilor sau componentelor. Când placa rece și componentele sau placa de circuite sunt încălzite, tensiunea de strângere poate crește și efectul nepotrivirii coeficientului de dilatare termică.
(3) Netezimea suprafeței
În comparație cu rugozitatea suprafeței, netezimea suprafeței are un impact mai mare asupra performanței termice a plăcilor reci, ca dacă placa rece nu este netedă, zona de contact va fi mult redusă. Specificația standard de planeitate este {{0}}.001 inchi pe inch (0.{003 centimetri pe centimetru). Prin urmare, într-un interval de un inch de la punctul de măsurare, punctul cel mai de jos al plăcii reci nu va fi cu 0,001 inchi (0,003 centimetri) mai jos decât punctul cel mai înalt. Dacă planeitatea este necesară să fie mai bună de 0,001 inchi pe inch (0,003 centimetri pe centimetru), o metodă rentabilă este de a specifica planeitatea locală, mai degrabă decât planeitatea strânsă a întregii plăci.
(4) Duritate
Plăcile reci turnate, extrudate sau lipite în vid sunt foarte moi după procesare, de obicei cu duritate T{{0}}. Plăcile reci trebuie întărite deoarece aluminiul moale este greu de prelucrat și manevrat. Pentru a crește duritatea de la T0 la T4, este necesar să se efectueze un tratament termic pe placa rece. Procesul de tratare termică implică încălzirea plăcii reci la 1000 de grade F (538 de grade C), permițându-i să rămână la această temperatură timp de aproximativ 1 oră pe inch de grosime a plăcii rece și apoi supunerea acesteia la șoc termic prin răcirea rapidă a acesteia. O metodă de răcire a plăcii rece este să o aruncați direct din cuptor și să o puneți într-o baie de apă. Pentru a aduce placa rece de la T4 la T6 trebuie efectuată îmbătrânire artificială pe placa rece. Acest lucru se realizează prin plasarea plăcii rece la 300 grade F-400 grade F (149 grade C-204 grade C) timp de 8-16 ore. T6 oferă plăci reci foarte dure cu rezistență ridicată la tracțiune, ceea ce este o cerință tipică pentru aplicațiile militare și aerospațiale. Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor, T4 este deja destul de dificil, iar specificarea T6 nu va face decât să crească costurile inutile.
(5) Caracteristici de instalare/găuri
Un alt factor de creștere a costurilor în fabricarea plăcilor reci este creșterea găurilor. O gaură poate crește costul plăcii reci cu până la 3 USD. Unul dintre principalele motive pentru creșterea costului forajului este incapacitatea de a găuri în traseul fluidului. Prin urmare, pentru plăcile reci tubulare, este necesar să îndoiți țevile pentru a găzdui găurile, iar fiecare îndoire va crește costul. Pentru lipirea în vid a plăcilor reci, trebuie creată o insulă în traseul fluidului, ceea ce înseamnă și efectuarea de prelucrare cu descărcare electrică (EDM) pe aripioarele interne. Acest lucru va crește semnificativ timpul de procesare, crescând astfel costurile.
Toleranțe stricte privind poziția și distanța dintre găuri pot crește, de asemenea, costurile. Specificația de toleranță rezonabilă este ± {{0}}.005 inchi (± 0,013 centimetri). La fel ca planeitatea, specificarea toleranțelor locale cât mai mult posibil va reduce costurile. Pentru plăcile reci mari, cu găuri relativ îndepărtate unele de altele, toleranțele devin mai dificil de menținut. Unul dintre motive este că toleranța mașinii-unelte crește odată cu extinderea distanței de mișcare a capului. Un alt motiv este acela că poate exista un gradient termic de până la 18 grade F (10 grade C) în atelierul de prelucrare, ceea ce poate cauza extinderea sau contractarea plăcii rece cu până la 0,005 inchi (± 0,013 centimetri). Găurile traversante sunt cel mai ușor de specificat toleranțe mai stricte, deoarece crearea lor se face printr-o singură operație de sculă, în timp ce găurile filetate sunt mai puțin probabil să aibă toleranțe, deoarece realizarea lor implică două scule. Uleiul în spirală este cel mai greu de tolerat, deoarece procesul necesită o gaură de filetare, iar uleiul în spirală în sine are toleranțe. Toate toleranțele se adună pentru a face producția mai dificilă și mai costisitoare. Evitarea orificiilor mici de atingere poate ajuta, de asemenea, la reducerea costurilor. Dimensiunile găurilor de 4-40 sau mai mici devin dificil de atingat, deoarece robinetul se poate rupe în timpul găuririi. Pentru a minimiza pe cât posibil această problemă, viteza de funcționare a mașinii trebuie să fie mult mai mică. O metodă de a aborda cerințele stricte de toleranță pentru plăcile reci este creșterea dimensiunii orificiilor de montare pe componente sau plăci de circuite.
(6) Conexiune lichid
Pentru conexiunile lichide, porturile femele cu inel O cu filet drept au de obicei cel mai bun efect. Pe langa sistemul de sudura, ofera si cea mai buna etansare la cel mai mic cost. Conexiunile conductelor (cum ar fi îmbinările NPT) nu pot oferi precizia necesară pentru componente precum plăcile reci. Pe plăcile reci de lipire în vid, utilizarea fitingurilor filetate externe, cum ar fi garnituri sau accesorii cu sferă, trebuie evitată, deoarece necesită alte operații (cum ar fi sudarea) pentru conectarea fitingurilor. În plus, accesoriile dincolo de placa rece trebuie protejate în timpul transportului, ceea ce poate crește costurile de ambalare. Deconectările rapide trebuie utilizate numai atunci când este necesar, deoarece costul lor pe pereche poate ajunge până la 75 USD0. Plăcile reci sau dispozitivele electronice care necesită înlocuire frecventă trebuie deconectate rapid. Pentru plăcile reci care sunt deja umplute cu lichid de răcire, sunt și ele necesare. Pentru conexiunile lichide, un alt factor de luat în considerare este toleranța portului. De obicei, conducta de intrare are un anumit grad de flexibilitate. O toleranță rezonabilă este între ± 0.030 inchi (0,076 centimetri) și ± 0,060 inchi (0,152 centimetri).
Tag-uri populare: factorii care influențează costul plăcii rece lichide, China, furnizori, producători, fabrică, personalizat, eșantion gratuit, fabricat în China
