Kaksi suurinta kustannustekijää nestejäähdytyslevyjen valmistuksessa ovat lämmönjohtavuusvaatimukset ja vuotuinen kysyntä, joita lämpöinsinöörit ja valmistusinsinöörit yleensä hallitsevat vain vähän tai eivät ollenkaan. Voit kuitenkin vähentää kustannuksia ymmärtämällä, kuinka karheus, tasaisuus, kovuus, pinnan morfologia, asennusominaisuudet ja nesteliitosten tekniset tiedot vaikuttavat nestemäisten kylmälevyjen hintaan.
Suurin osa vesikylmälevyistä on valmistettu alumiinista, mutta joissakin uusissa teknologioissa käytetään kuparia. Vaikka kuparilla on parempi lämmönjohtavuus, alumiinia käytetään useammin, koska se on yleensä halvempaa, kevyempää ja helpompi käyttää.Kuparin käsittely on erittäin vaikeaa ja kallista.
Tällä hetkellä kaksi suosituinta alumiinikylmälevyteknologiaa ovat upotettu tubu ja tyhjiökootto.
Upotettu putken kylmälevy on yleensä kupari- tai ruostumaton teräsputki, joka on puristettu alumiiniprofiiliuraan. Niillä on erinomaiset kustannusedut ja ne tarjoavat erinomaiset jäähdytysratkaisut keski- ja matalatehoisille laitteille.
Tyhjiöjuottokylmälevyllä tarkoitetaan metallilevyä, joka on valmistettu käsittelemällä kaksi kappaletta sisäkanavilla ja evärakenteilla ja sulkemalla ne sitten huolellisesti tyhjiökammioon lämmittämistä varten. Alhaisemman sulamispisteen omaava täytemetalli sulatetaan kapillaaritoiminnalla kylmälevyn liitokseen vastaavissa prosessiolosuhteissa, ja kaksi levyä, joissa on sisäkanavat ja evärakenteet, yhdistetään muodostamaan sisäinen virtauskanava.
Edellä mainittujen tekijöiden jälkeen alumiinikylmälevyjen suurimmat kustannustekijät ovat käsittelyaika ja lisäkäsittelyvaiheet. Kylmälevyvalmistajilla on tyypillisesti käsittelyaikaan liittyviä kustannuksia, mukaan lukien koneiden, virtalähteiden, kulutustarvikkeiden ja ylläpidon poistot. Siksi mitä pidempään kylmälevy sijoitetaan valmistuslaitteistoon, sitä korkeammat ovat kustannukset. Jokainen ylimääräinen käsittelyvaihe nostaa edelleen kustannuksia.
(1) Puristetut osat ja painevalut
Käsittelyajan minimoimiseksi ja kustannusten pienentämiseksi on parasta käyttää ekstruusiota ja valua niin paljon kuin mahdollista. Suulakepuristus syntyy työntämällä metallia muotin läpi, jolloin saadaan objekti, jolla on kiinteä poikkileikkaus. Uuteen suulakepuristamiseen käytetty muotti on suhteellisen halpa, ja suulakepuristuskoko on rajoitettu noin 9 tuumaan (22.{3}} senttimetriin). Suulakepuristusseinämän paksuuden on oltava suhteellisen tasainen, ja minkä tahansa kanavan tai ominaisuuden on oltava suora. Valmistajat voivat myös yhdistää ekstruusiota ja koneistusta kustannusten alentamiseksi.
Tietyt ominaisuudet voidaan puristaa, ja sitten monimutkaisempia ominaisuuksia voidaan käsitellä. Tämä auttaa vähentämään suulakepuristuskustannuksia edellyttäen, että otat huomioon suulakepuristusominaisuudet arkin suunnittelussa.
Toinen vaihtoehto on yhdistää valu ja koneistus kylmälevyjen valmistukseen. Esimerkiksi, jos valu ei ole riittävän tasaista, tarvitaan toinen toimenpide kylmälevyn vaaditun tasaisuusspesifikaation saavuttamiseksi.
Yleensä suulakepuristuksen tai valun vähimmäisostomäärä on erittäin korkea, joten sinun on käytettävä niitä oikein perustellaksesi näiden prosessien käyttö. Sekä suulakepuristus että valu voivat säästää huomattavan määrän kustannuksia.
(2) Pinnan karheus
Pinnan karheus (sileys) voi lisätä kustannuksia merkittävästi, mutta sillä on vain vähän vaikutusta suorituskykyyn. Toisin kuin jotkut ihmiset ajattelevat, karheudella on suhteellisen pieni vaikutus kylmälevyjen lämpösuorituskykyyn.
Useimmissa sovelluksissa nestemäisen kylmälevyn ja komponentin välinen pintakosketus on alle 10 % tai ilmarako yli 90 %. Tasaisempi pinta pienentää ilmaraon prosenttiosuutta vain hieman. Tyypillisen koneistetun kylmälevyn pintakäsittely on 32-64 μ tuumaa (81-163 μ cm), mikä riittää useimpiin sovelluksiin. Vakiotyöstökeskuksen käyttö voi vähentää karheutta 41 μcm:iin, mutta tämä vaatii vankemman kiinnikkeen mahdollisen tärinän ja hitaan koneistuspään nopeuden ja syöttönopeuden vähentämiseksi. Nopeuden ja syöttönopeuden pienentäminen tarkoittaa, että koneistus keskusaika on pidempi, mikä lisää kustannuksia.
Useimmat sovellukset käyttävät lämpöliitäntämateriaaleja (TIM) komponenttien tai piirilevyjen ja nestejäähdytyslevyn välillä minimoidakseen aukkoja. TIM:n tulee olla mahdollisimman ohut, koska sen suhteellisen korkea lämpövastus peittää suuresti mahdollisen johtavuuden parantumisen tasaisemman pinnan ansiosta. Komponenttien tai levyjen kiristysvoiman lisääminen kylmiin levyihin voi myös auttaa tasoittamaan korkeampaa karheutta, mutta se voi lisätä levyihin tai komponentteihin kohdistuvaa rasitusta. Kun kylmälevy ja komponentit tai piirilevy kuumennetaan, puristusjännitys voi myös lisätä lämpölaajenemiskertoimen epäsopivuuden vaikutusta.
(3) Pinnan sileys
Pintakarheuteen verrattuna pinnan sileydellä on suurempi vaikutus kylmälevyjen lämpösuorituskykyyn, sillä jos kylmälevy ei ole sileä, kosketuspinta pienenee huomattavasti. Vakiotasomaisuus on {{0}}.001 tuumaa tuumaa kohti (0.003 senttimetriä senttimetriä kohti). Siksi yhden tuuman alueella mittauspisteestä kylmälevyn alin kohta ei ole 0,001 tuumaa (0,003 senttimetriä) alempi kuin korkein piste. Jos tasaisuuden vaaditaan olevan parempi kuin 0,001 tuumaa tuumaa kohti (0,003 senttimetriä senttimetriä kohti), yksi kustannustehokas tapa on määrittää paikallinen tasaisuus koko levyn tiukan tasaisuuden sijaan.
(4) Kovuus
Valetut, suulakepuristetut tai alipainejuotetut kylmälevyt ovat erittäin pehmeitä käsittelyn jälkeen, ja niiden kovuus on yleensä vain T{{0}}. Kylmälevyt on karkaistava, koska pehmeää alumiinia on vaikea käsitellä ja käsitellä. Kovuuden lisäämiseksi arvosta T0 arvoon T4 on tarpeen suorittaa kylmälevy lämpökäsittely. Lämpökäsittelyprosessi sisältää kylmälevyn kuumentamisen 538 asteeseen (1000 astetta F), jolloin sen annetaan pysyä tässä lämpötilassa noin 1 tunnin ajan kylmälevyn paksuuden tuumaa kohden, minkä jälkeen se altistetaan lämpösokille jäähdyttämällä se nopeasti. Yksi tapa jäähdyttää kylmälevy on pudottaa se suoraan uunista ja laittaa se vesihauteeseen. Kylmälevyn tuomiseksi T4:stä T6:een, kylmälevylle on suoritettava keinotekoinen vanhentaminen. Tämä saavutetaan asettamalla kylmälevy 300 asteeseen F-400 asteeseen F (149 astetta C{11}} astetta C) 8-16 tunniksi. T6 tarjoaa erittäin kovia kylmälevyjä, joilla on korkea vetolujuus, mikä on tyypillinen vaatimus sotilas- ja ilmailusovelluksissa. Useimmissa sovelluksissa T4 on kuitenkin jo tarpeeksi vaikeaa, ja T6:n määrittäminen vain lisää tarpeettomia kustannuksia.
(5) Asennusominaisuudet/reiät
Toinen kustannuksia lisäävä tekijä kylmälevyjen valmistuksessa on reikien lisääntyminen. Reikä voi nostaa kylmälevyn kustannuksia jopa 3 dollarilla. Yksi tärkeimmistä syistä porauskustannusten nousuun on kyvyttömyys porata reikiä nestereitille. Siksi putkimaisissa kylmälevyissä on tarpeen taivuttaa putkia reikien sovittamiseksi, ja jokainen taivutus lisää kustannuksia. Kylmälevyjen tyhjiöjuottamista varten nestereitille on muodostettava saareke, mikä tarkoittaa myös sähköpurkauskoneistuksen (EDM) suorittamista sisärivoille. Tämä pidentää huomattavasti käsittelyaikaa, mikä lisää kustannuksia.
Myös reikien sijainnin ja etäisyyden tiukat toleranssit voivat nostaa kustannuksia. Kohtuullinen toleranssi on ± {{0}}.005 tuumaa (± 0,013 senttimetriä). Kuten tasaisuus, paikallisten toleranssien määrittäminen mahdollisimman paljon vähentää kustannuksia. Suurille kylmälevyille, joiden reiät ovat suhteellisen kaukana toisistaan, toleranssit ovat vaikeampia ylläpitää. Yksi syy on se, että työstökoneiden toleranssi kasvaa pään liikeetäisyyden pidentyessä. Toinen syy on se, että koneistuspajassa voi olla jopa 18 astetta F (10 astetta C) lämpögradientti, mikä voi aiheuttaa kylmälevyn laajenemisen tai supistumisen jopa 0,005 tuumaa (± 0,013 senttimetriä). Läpirei'illä on helpoin määrittää tiukemmat toleranssit, koska ne luodaan yhdellä työkalulla, kun taas kierrerei'illä on vähemmän toleransseja, koska niiden tekemiseen tarvitaan kaksi työkalua. Spiraaliöljy on vaikeimmin siedettävä, koska prosessi vaatii kierrereiän ja spiraaliöljyllä itsessään on toleransseja. Kaikki toleranssit laskevat yhteen, mikä tekee valmistuksesta vaikeampaa ja kalliimpaa. Pienten kierrereikien välttäminen voi myös auttaa vähentämään kustannuksia. 4-40 tai pienempiä reikiä on vaikea napauttaa, koska hana voi rikkoutua porauksen aikana. Tämän ongelman minimoimiseksi niin paljon kuin mahdollista koneen käyntinopeuden on oltava paljon hitaampi. Yksi tapa täyttää kylmälevyjen tiukat toleranssivaatimukset on suurentaa komponenttien tai piirilevyjen asennusreikiä.
(6) Nesteliitäntä
Nesteliitoksissa suorilla kierteitetyillä O-renkaan naarasliitännöillä on yleensä paras vaikutus. Hitsausjärjestelmän lisäksi se tarjoaa myös parhaan tiivistyksen alhaisin kustannuksin. Putkiliitännät (kuten NPT-liitokset) eivät voi tarjota vaadittua tarkkuutta komponenteille, kuten kylmälevyille. Tyhjiöjuottamissa kylmälevyissä tulee välttää ulkopuolisten kierreliitosten, kuten väkästen tai helmiliitosten, käyttöä, koska se vaatii muita toimenpiteitä (kuten hitsausta) liittimien liittämiseen. Lisäksi kylmälevyn ulkopuoliset tarvikkeet on suojattava kuljetuksen aikana, mikä voi lisätä pakkauskustannuksia. Pikakatkaisuja tulee käyttää vain tarvittaessa, koska niiden hinta paria kohden voi nousta jopa 75 dollariin0. Kylmälevyt tai usein vaihdettavat elektroniset laitteet on irrotettava nopeasti. Niitä tarvitaan myös kylmälevyille, jotka on jo täytetty jäähdytysnesteellä. Nesteliitännöissä toinen huomioitava tekijä on portin toleranssi. Yleensä saapuvalla putkilinjalla on tietty joustavuus. Kohtuullinen toleranssi on ± 0.030 tuumaa (0,076 senttimetriä) ja ± 0,060 tuumaa (0,152 senttimetriä).
Suositut Tagit: nestemäisen kylmälevyn hintaan vaikuttavat tekijät, Kiina, toimittajat, valmistajat, tehdas, räätälöity, ilmainen näyte, valmistettu Kiinassa
