Kā Cold Spray tehnoloģija tiek izmantota radiatoru ražošanā
Elektroniskās ierīces darbības laikā rada siltumu, kā rezultātā samazinās veiktspēja un uzticamība. IC komponenti ar lielāku siltumenerģijas patēriņu parasti paļaujas uz siltuma izlietnēm, lai vadītu siltumu un izvairītos no savienojuma temperatūras, kas pārsniedz maksimāli pieļaujamo robežu. Dzesēšanas izlietnes uzstādīšana uz silīcija bāzes pusvadītāju mikroshēmas un galu galā mikroshēmas siltuma izkliedēšana caur gaisu vai šķidrumu ir izplatīta elektronisko ierīču dzesēšanas metode. Šos radiatorus parasti apstrādā atsevišķi, izmantojot vara vai alumīnija materiālus vai vara un alumīnija materiālu kombināciju.
Vara siltumvadītspēja ir augstāka nekā alumīnijam, un tā siltuma izkliedes jauda uz tilpuma vienību ir labāka nekā alumīnija. Izņemot svara un izmaksu ietekmi, varš ir vēlamais materiāls siltuma izlietnēm. Alumīnija materiāliem ir zema siltumvadītspēja, tāpēc alumīnija radiatori nevar pietiekami ātri izkliedēt siltumu, tādēļ ir nepieciešams lielāks virsmas laukums un augstākas spuras. Daudzos kompaktos lietojumos, jo īpaši sistēmās, kurām ir augsts jaudas blīvums, alumīnija radiatori nav labākā izvēle.
Siltuma izlietne ietver pamatni, kas saskaras ar siltuma avota mikroshēmu, kā arī spuras, kas savienotas virs pamatnes, izmantojot tādas ražošanas metodes kā štancēšana, metināšana, ekstrūzija, zobu griešana un šķeldošana. Pamatne saskaras ar mikroshēmu, absorbē siltumu no mikroshēmas un novada to uz spurām. Spuras cenšas pēc iespējas palielināt virsmas laukumu, paātrina gaisa siltuma apmaiņas efektivitāti un galu galā atņem siltumu no mikroshēmas. Lieljaudas elektroniskās ierīces bieži ātri rada siltumu uz mikroshēmām. Ja siltuma izlietne ir alumīnija pamatne, pamatnes siltuma pārneses ātrums var nebūt pietiekams, lai ātri izkliedētu siltumu uz spuru virsmu, kā rezultātā palielinās siltuma pretestība un nepietiekama dzesēšanas veiktspēja.
Alumīnija radiatora pamatnes visu vai daļēju laukumu var aizstāt ar vara materiālu ar labāku siltumvadītspēju, lai atrisinātu nepietiekama siltuma difūzijas ātruma problēmu. Šajā kompozītmateriāla siltuma izlietnes pamatnē tiek izmantots varš, lai ātri vadītu skaidu siltumu, savukārt spuras joprojām ir izgatavotas no alumīnija, kas var sasniegt gan ātru termisko difūziju, gan izmaksu efektivitāti.
Cold Spray tehnoloģija ir ļoti novatorisks virsmas pārklājuma un piedevu ražošanas process, ko var izmantot, lai savienotu varu un alumīniju un pārvarētu problēmas, kas saistītas ar līmēšanas metināšanu un cietlodēšanu. Aukstās izsmidzināšanas process var nogulsnēt pulvera daļiņas cietā stāvoklī uz substrāta virsmas temperatūrā, kas ir daudz zemāka par materiāla kušanas temperatūru, tādējādi izvairoties no kopējām augstas temperatūras problēmām, piemēram, oksidēšanās augstā temperatūrā, termiskais stress un mikro. fāzes transformācija. Aukstā izsmidzināšana ir uz pulveri balstīta apstrādes tehnoloģija, kurā mikronu izmēra pulvera daļiņas tiek paātrinātas ar virsskaņas saspiestu gāzi sprauslā, izraisot ātrgaitas pulvera daļiņu sadursmi ar substrātu, izraisot plastisku deformāciju un saķeri ar substrātu. CS procesam ir īsāks ražošanas laiks un tas ļauj elastīgi izvēlēties liela mēroga vai lokalizētu nogulsnēšanas konstrukciju.
Kā zināms, siltuma izlietnes veiktspēju parasti nosaka, pamatojoties uz termiskās pretestības vērtībām. Termiskā pretestība ir temperatūras mērs radiatora augšdaļā virs apkārtējās vides temperatūras katrai jaudas vienībai, ko izkliedē radiators. Jo zemāka ir termiskās pretestības vērtība, jo zemāka ir temperatūra spuru augšpusē tajā pašā dzesēšanas vidē un jo labāka ir radiatora dzesēšanas veiktspēja. Aukstās aerosola ražošanas kompozītmateriālu radiatoru ražošanas izmaksas ir nedaudz augstākas nekā alumīnija radiatoriem, bet svars un izmaksas ir zemākas nekā vara radiatoriem. Vara slāņa pievienošana alumīnija radiatoram tieši ietekmē ražošanas izmaksas, bet ieguvums ir tāds, ka tas samazinās radiatora termisko pretestību par 48%.
