冷板(chillplate, Cold plate)是作為水冷散熱系統(tǒng)對熱影響很關(guān)鍵的一個部件,熱設(shè)計的目的就是要在有限的空間內(nèi)通過對產(chǎn)品流道的合理布置從而有效的降低冷板的熱阻。布置流道就是要在客戶的限制條件下如冷板的尺寸,流體的流量,流體特質(zhì)Pump的P-Q,產(chǎn)品使用的環(huán)境等,滿足散熱性能。
水冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1)材料。水冷板材料通常使用鋁、銅、不銹鋼等,其中以鋁使用廣泛。鋁材料密度小,導(dǎo)熱系數(shù)高,次于銅,而且三者當(dāng)中為便宜,因此產(chǎn)品。
2)密封。水冷板的密封方式主要有O-Ring密封,焊接。O-Ring密封的方式適合在小壓力的情況下,需要考慮O-ring的耐高溫和耐老化問題;焊接可以使整個冷板形成一體性,具備很高的可靠性和耐久性。北京百明盛達(dá)科技發(fā)展有限公司目前主要提供焊接水冷板,焊接方法包括真空釬焊、攪拌摩擦焊接等。
水冷板的焊接方式有:氮氣保護釬焊,真空釬焊,氬弧焊,攪拌摩擦焊等。焊接方式的選用與材質(zhì)和產(chǎn)品的厚度有關(guān),氮氣保護釬焊和真空釬焊通常適用于產(chǎn)品壁薄,質(zhì)量小的產(chǎn)品如熱交換器,雷達(dá)天線等,焊接母材通常選用AL3003,AL4004,AL4045,AL4043等;氬弧焊接由于起弧溫度高,加上有氬氣保護,可以焊接任意形式鋁材,但是由于氬焊溫度高,焊接的母材需比較厚,焊接時容易產(chǎn)生局部變形,焊縫需要后加工處理,加工面有砂眼,裂紋等缺陷。氬焊通常采用手工操作,具有不穩(wěn)定性。攪拌摩擦焊接特別適用于鋁合金的焊接,具有缺陷率低、綠色環(huán)保的技術(shù)特點,是厚壁較大型的冷板制作的焊接工藝。以上無論何種焊接方式,焊縫周圍都需要注意材料無雜質(zhì),否則影響焊接產(chǎn)生缺陷。
焊接設(shè)計要注意:
?采用氬弧焊接需要開適合焊接的斜坡口;
?釬焊、攪拌摩擦焊需要嚴(yán)格控制焊縫的間隙,間隙在0.05~0.10mm之間;
?無論何種焊接方式對焊料的選擇都焊料與母材的材質(zhì)相近,否則因產(chǎn)品處于鹽溶液當(dāng)中產(chǎn)生原電池反應(yīng)腐蝕焊縫。
?對于焊接會產(chǎn)生變形,焊接前產(chǎn)品需對厚度留有余量,以免后加工使產(chǎn)品尺寸無法
干燥的空氣通入產(chǎn)品,保壓2小時,產(chǎn)品放入水中或者焊縫涂上肥皂液觀察產(chǎn)品是否泄露。鑒于氣體的可壓縮性,氣體測試通常比較危險,產(chǎn)品若承受不了氣體的高壓,壓縮氣體瞬間釋放能量會產(chǎn)生爆炸,該方法在實際操作中較少使用
以某產(chǎn)品需要測試10kg/cm2為例,首件產(chǎn)品先通入2kg壓力,保壓10分鐘,觀察無異樣,然后通入5kg,后才通入7kg,再至10kg。驗證產(chǎn)品可以抵抗10kg壓力后,后續(xù)測試依照2kg 3分鐘,5kg 3分鐘,10kg 10分鐘測試(具體按照客戶要求或者設(shè)計規(guī)格)