Os principais problemas no processamento de tubos de calor

O tubo de calor é um tipo de elemento de transferência de calor, que faz pleno uso do princípio de condução de calor e da propriedade de transferência rápida de calor do meio de resfriamento. O calor do objeto quente é rapidamente transferido para o exterior da fonte de calor através do tubo de calor, e sua condutividade térmica excedeu em muito a de qualquer metal conhecido. Os tubos de calor são frequentemente usados ​​no projeto de dissipação de calor atual, incluindo nossos notebooks comuns, telefones celulares, etc. Os seguintes fatores devem ser considerados no projeto do tubo de calor: carga de calor ou calor a ser transferido; Temperatura operacional; Cano; Fluido de trabalho; Estrutura capilar; Comprimento e diâmetro do tubo de calor; Comprimento de contato da zona de evaporação; Comprimento de contato da área de compensação; Direção; O efeito de flexão e achatamento do tubo de calor, etc.

heatpipe CPU heatsink

De acordo com o cenário específico de uso, após a conclusão do tubo reto, o tubo de calor precisa passar por uma série de pós-processamento, como dobramento, achatamento, etc.

1. Dobra e enrugamento:

A dobra de tubos de calor é um processo de usinagem de tubos de calor para se ajustar à estrutura espacial dos produtos eletrônicos. Devido ao adelgaçamento do lado externo do tubo de calor sob tensão de tração durante a flexão, o lado interno do tubo próximo à matriz de flexão torna-se instável e enrugado devido à tensão de compressão. A deformação interna severa e o enrugamento dos tubos de calor sinterizados podem levar a uma redução na área dos canais internos de fluxo de ar, resultando em uma diminuição significativa na eficiência da transferência de calor. Quando o tubo de calor de sinterização é dobrado, também pode fazer com que o núcleo de sucção caia, causando falha no tubo de calor. Quando o tubo é dobrado, a espessura da parede interna aumenta e a espessura da parede externa diminui. Depois de passar pela desgaseificação primária e secundária, o tubo de calor fica internamente em um estado de pressão negativa, e a parte afinada também pode entrar em colapso devido à influência da pressão atmosférica.

heatpipe Bending wrinkling

2. Colapso de achatamento:

Quando o tubo de calor é achatado, a matriz móvel se move para baixo e a superfície achatada do tubo de calor se alarga continuamente, tornando-se finalmente um tubo de calor plano com uma certa espessura. Após o achatamento a frio, o plano de achatamento mostra um estado de colapso ao longo da direção axial do tubo de calor, o que afeta seriamente o desempenho do tubo de calor. O colapso pode levar a uma diminuição na área do fluxo de vapor e até mesmo fazer com que os planos achatados superiores e inferiores entrem em contato, afetando seriamente a estrutura vazia do núcleo de sucção do tubo de calor. A literatura analisa a tensão durante o processo de achatamento de tubos circulares e propõe alterar a tensão concentrada para tensão distribuída, da tensão média para a tensão dos dois lados, o que pode efetivamente resolver o problema do colapso por achatamento.

heatpipe Flattening collapse

3. Concavidade superficial:

Após o tratamento de achatamento, haverá buracos locais na superfície do tubo de calor, o que faz com que o tubo de calor não se encaixe perfeitamente na fonte de calor, deixando uma camada de ar entre o tubo de calor e a fonte de calor, aumentando a resistência térmica da interface e reduzindo a eficiência de transferência de calor do tubo de calor. Os poços locais no plano achatado do tubo de calor sinterizado são causados ​​pela deformação plástica irregular da microestrutura. Durante o processo de deformação, a dificuldade de abertura de sistemas de deslizamento entre grãos com diferentes orientações varia, e grãos de grande porte e propensos a escorregar sofrem deformação, resultando em morfologia macroscópica de pites.

heapipie

Para se adaptar à tendência de desenvolvimento de miniaturização e leveza dos produtos eletrônicos, os tubos de calor precisam ajustar a forma do produto de acordo com a estrutura espacial interna. O tubo de calor achatado pode se adaptar bem à estrutura espacial interna de produtos ultrafinos e portáteis, como telefones celulares. Em comparação com antes do achatamento, a estrutura do núcleo de absorção de líquido sinterizado dentro do tubo de calor foi parcialmente danificada e a eficiência da condutividade térmica do tubo de calor sinterizado diminuiu. Ao mesmo tempo, a estrutura plana do tubo de calor pode aumentar a área de troca de calor com a fonte de calor. Mas também é muito importante superar o problema principal dos tubos de calor durante o processo de dobra e achatamento.

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