Aplicação de tecnologia de impressão 3D no design do dissipador de calor térmico

Projetar dissipadores de calor para pequenos dispositivos eletrônicos, como LEDs e chips de computador, requer um equilíbrio delicado entre os requisitos de projeto: eles precisam ser tão pequenos e leves quanto possível, ao mesmo tempo que fornecem dissipação de calor extremamente poderosa. O dissipador de calor de design tradicional é muito pesado. Podemos usar a otimização topológica para reduzir a massa e sacrificar o mínimo possível a potência de resfriamento.

Quando o desenho da estrutura geométrica é muito complexo, como fazer radiador? Surgiu um processo de fabricação aditiva chamado fusão seletiva a laser (SLM). Este processo é muito adequado para a produção de radiadores com projeto de otimização topológica, pois a precisão do laser possibilita a fabricação de geometrias complexas e detalhadas. Para encontrar o projeto do dissipador de calor com a menor perda de desempenho, comparamos os projetos de dissipadores de calor desenvolvidos por diferentes métodos de otimização e fabricação.

Simulação de dados do projeto do hetsink:

Existem duas maneiras normais de concluir a simulação do dissipador de calor de impressão 3D: otimização de parâmetros e otimização de topologia. A otimização de parâmetros produzirá muitas aletas com tamanho e espaçamento uniformes, enquanto o projeto de otimização de topologia tem estrutura de aletas de coral e sua largura diminui com o movimento externo.

Abordagens de otimização paramétrica e topológica são técnicas amplamente utilizadas para melhoria de desempenho de componentes em termos de diversos objetivos. Especialmente a otimização topológica muitas vezes leva a geometrias complexas que são difíceis ou impossíveis de produzir por processos de fabricação convencionais.