散热片制程与模具设计培训

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散热片制程培训制作:常川纯铝将铝在660.ºC的高温下熔化,根据需要向其添加其他元素,使其拥有我们所需要的性质.

铝材介绍铝材中含AL98%,还含有Fe,Mg,Cu,Si,S,P等元素．铝材性质铝材分类:1.AL6061Fe含量较高,所以硬度较大.适合于做工业形材.2.AL6463Mg含量较高,所以美观光泽度高.3.AL6063Cu含量较高,所以传导性较高.含铜量的大小将直接影响到导电率的好坏和散热片的散热效果设计计算

设计时,FIN片的厚度应当首先考虑到,一般情况下Fin片的厚度小于0.5mm时,模具就较难制作,目前模具制造业界最薄可以做到0.4mm.因为模具在挤模之前必须经过抛光处理,将模具表面处理平整,太薄的Fin使得模具间隙很小,以至于无法对模具进行抛光处理.

设计计算其次在挤型模的设计中,要注意的设计参数是倍数.1.倍数模具按倍数高低可以划分为普通倍数(12-17倍),中倍(17-19倍),高倍(19倍以上)三类.倍数的计算方法A为齿尖间隙,Ｂ为齿根间隙，Ｈ为齿的高度

H倍数Ｃ＝(Ａ＋Ｂ)2设计计算制约模具向更高倍数发展的主要因素是模板的强度,从上边的公式可以看出,倍数是与齿的高度成正比,与齿间隙成反比.当倍数超过25倍时,开模的成功率就很低.是因为当齿的高度较大时,模具根部将承受更大的压力,很容易出现根部断裂,就是我们所说的爆模.而当齿间隙较小,那么模具承受压力面积就较小.一样会出现短裂.见下图

强度不够造成模具齿部发生断裂

影响尺寸精度的因素1.在铝挤成型的过程中要经过冷却,拉伸两个步骤.冷却过程中,特别是体积较大的SINK,热胀冷缩现象会更为明显,由于形状,材料或降温条件的不同都会影响到最后的尺寸,所以使得尺寸很难做的非常精确,许多工程师都是靠多年来的经验来控制缩小偏差.影响尺寸精度的因素2.由于铝料在挤出的过程中温度较高,,硬度较小,搬运过程会很容易发生弯曲变形,所以要对其进行拉直,在拉直的过程中,铝料的内部晶体结合方式会发生改变,会使得铝料的强度增强.在拉直前后,铝料的外形尺寸会缩小3-4条,所以在一定程度上,拉直也会对最后sink成品的尺寸精度有影响.影响响尺尺寸寸精精度度的的因因素素3.在在挤挤型型的的过过程程中中,模模具具的的加加工工工工艺艺水水平平,比比如如平平面面度度,模模具具有有毛毛边边或或者者导导流流板板设设计计的的缺缺陷陷都都会会影影响响到到尺尺寸寸的的精精度度.模具具设设计计由于于模模具具截截面面大大小小不不同同,所所以以会会导导致致铝铝料料通通过过模模具具各各处处横横截截面面的的流流量量与与流流速速不不尽尽相相同同.铝铝料料受受到到相相同同的的压压挤挤力力的的情情况况下下,铝铝料料会会出出现现大大部部分分流流向向面面积积较较大大的的截截面面,而而截截面面积积较较小小的的FIN部部经经过过的的铝铝料料就就会会较较少少,容容易易出出现现缺缺料料现现象象.并并且且截截面面积积大大的的部部分分,流流速速也也会会比比截截面面积积小小的的地地方方快快.使使得得同同时时进进料料,但但不不能能同同时时出出料料.所所以以在在设设计计时时,应应当当考考虑虑如如何何解解决决流流量量与与流流速速不不等等的的问问题题.模具具设设计计在挤挤型型模模中中,是是以以摩摩擦擦力力的的动动平平衡衡原原理理以以达达到到控控制制铝铝料料流流速速的的目目的的.铝铝料料在在挤挤压压过过程程中中与与模模具具穴穴表表面面上上会会产产生生摩摩擦擦力力.模模具具在在电电火火花花加加工工时时,会会在在模模具具穴穴中中加加工工出出一一个个台台阶阶,而而且且台台阶阶在在不不同同部部分分的的深深度度不不一一样样,在在间间隙隙较较小小的的FIN部部,深深度度会会较较浅浅.在在SINK的的底底部部,台台阶阶深深度度会会较较深深.台阶的的作用用就是是控制制铝料料受挤挤时的的总摩摩擦力力大小小,通通过摩摩擦力力来控控制出出料的的速度度.如如此设设计还还可以以起到到避空空作用用,使使得出出料时时不会会被挂挂伤.模具模模拟示示意图图模具模模拟示示意图图摩擦力力当铝料料受到到压力力时,会将将压力力传递递给模模具,铝料料在通通过模模具时时会向向模具具四周周的壁壁施加加压力力,有有压力力就会会产生生摩擦擦力.所以以在积积压的的过程程中都都会有有摩擦擦力伴伴随.摩擦力力与动动平衡衡铝挤加加工，，是通通过控控制摩摩擦力力工作作的有有效路路程来来控制制总摩摩擦力力的大大小．．在面积积较大大的地地方会会出现现挤速速较快快，所所以就就使这这一段段受摩摩擦力力的路路程大大些，，使得得这部部分受受到的的总压压力就就会大大，摩摩擦产产生的的阻力力会使使铝料料通过过的速速度变变慢．．反之在在面积积较小小的ＦＦＩＮＮ部，，由于于间隙隙较小小，所所以将将摩擦擦力工工作的的路程程减小小，相相对面面积大大的地地方受受到的的摩擦擦力就就会小小很多多，这这样挤挤料所所受到到的阻阻力就就相对对较小小,出出料速速度就就会变变大．．这就是采采用控制制摩擦力力大小的的方法来来平衡出出料速度度．１.模具具按其结结构可分分为前模模，中模模(成型型部分)和后模模三部分分．模具结构构导流板１）前模模又称导导流板，，主要起起导流作作用.导导流板先先将铝料料的挤压压力缓解解,使得得铝料通通过导流流孔,在在后腔重重新会聚聚.会聚聚后的压压力会同同时均匀匀的作用用在模具具上.导流板导流板还还能将挤挤入的铝铝料粗略略的分流流成与模模具相配配合的轮轮廓,均均衡压力力的作用用.使得得模具不不会因为为压力不不均匀而而出现偏偏齿,甚甚至爆模模.成型部分分２.中模模主要起起到成型型的作用用．将前前模导流流后的铝铝料进行行精细排排挤，由由于中模模的加工工精度高高，所以以这是保保证挤型型尺寸精精度的重重要环节节．所以以中模的的加工精精度将直直接关系系到产品品的质量量模具结构构３.挤出出的铝料料在后模模主要冷冷却并加加强其硬硬度．铝铝料刚挤挤出来时时，硬度度较小，，经过冷冷却后其其硬度会会加强，，然后用用拉伸机机对铝料料进行拉拉伸定型型，使其其内部金金属微粒粒重新结结晶.最最后放入入时效炉炉进行加加温处理理,以进进一步提提高铝料料的强度度.铝挤加工工工序铝棒截断断铝铝棒加热热（４５５０·ＣＣ）棒棒温检验验挤压成型型拉拉直直制制程程检验ＮＧ报废剪断冷冷却时时效效处理成品检验验包包装装入库ＮＧ报废铝棒从熔炉出出来后的的铝棒切切断后进进行抽样样检验,以备挤挤压成型型.模具加热热模具加热热到400ºC,然后经经过温度度检测,OK后后装入挤挤型机铝棒加温温将铝棒送送入加热热炉中进进行加热热,加热热至460ººC,送入挤挤型机.挤压成型型挤型前挤压成型型挤型后截断根据散热热片长度度与刀片片厚度,以及所所应给余余量尺寸寸,计算算出裁剪剪最合适适的长度度,尽量量将报废废率将到到最低,然后进进行拉直直.冷却将裁剪后后的铝料料进行行冷却时效炉-时效处处理最后将铝铝料送入入时效处处理,温温度为180ºC-280ºC,时时间为2-4小小时.时效炉-时效处处理时效处理理可以加加强铝料料的强度度并消除除应力.处理完完后经过过冷却,包装.铝挤加加工完成成.散热片的的加工铝料切切断剖剖沟沟抛抛光光/铣底底碱洗烘烘干品品检入入库库1.铝料料从挤型厂厂运来的的铝料首首先要经经过来料料检验.2.裁剪剪3.剖沟沟4.抛光光5铣底6.去毛毛刺(看外观)7.碱洗洗作业流程程:脱脂脂-水洗洗(两次次)-碱碱洗-水水洗(三三次)-中和-水洗(三次)-烘干干成分配比比:1脱脱脂.脱脱脂剂:硫酸:水=0.13:0.1:1常温2-3分钟PH值1-32水洗.自来来水常常温下下5-10秒3碱洗氢氢氧化钠钠:硝酸酸钠:水水=0.23:0.11:180-150摄摄示度30-90秒秒PH为为11-134.水洗洗.自自来水常常温温下5-10秒秒5.中和和.硝硝酸:铬酸酐酐:水=0.17:0.003:1常温30-90秒PH值1-36水洗.自来来水常常温下下5-10秒脱脂脱脂.脱脱脂剂:硫酸:水=0.13:0.1:1常温2-3分钟PH值1-3碱洗碱洗液浓浓度配比比氢氧化钠钠:硝酸酸钠:水水=0.23:0.11:1碱洗碱洗液温温度为80-150摄摄示度碱洗时间间为30至90秒溶液PH为11-13中和中和溶液液浓度比比为硝酸:铬铬酸酐:水=0.17:0.003:1在常温下下30-90秒秒PH值1-3碱洗前后后对比烘干烘干后经经过最后后品检,包装出出货.问题遗留留1AL可可添加CU,Fe的的最大量量,对属属性改变变最好的的比率是是多大?2模具材材质/热热处理天天数及硬硬度?3FIN尖部最最小可以以做到多多少?4钝化CU的防防氧化处处理的工工艺情况况?5各吨位位的挤型型机的最最大模具具安装