De to største kostnadsdriverne i produksjon av væskekjøleplater er krav til termisk ledningsevne og årlig etterspørsel, som vanligvis er liten eller ingen kontroll av termiske ingeniører og produksjonsingeniører. Du kan imidlertid redusere kostnadene ved å forstå hvordan ruhet, flathet, hardhet, overflatemorfologi, installasjonsegenskaper og væskekoblingsspesifikasjoner påvirker kostnadene for flytende kalde plater.
De fleste vannkalde plater er laget av aluminium, men noen nye teknologier bruker kobber. Selv om kobber har bedre varmeledningsevne, brukes aluminium oftere fordi det vanligvis er billigere, lettere og enklere å bruke.Behandlingen av kobber er svært vanskelig og kostbar.
De to mest populære kaldplate-teknologiene i aluminium for tiden er innebygd tubu og vakuumlodding.
Den innebygde rør-kaldplaten er vanligvis et kobber- eller rustfritt stålrør presset inn i et aluminiumsprofilspor. De har utmerkede kostnadsfordeler og gir utmerkede kjøleløsninger for enheter med middels og lav effekttetthet.
Vakuumloddeplaten refererer til en metallplate laget ved å behandle to stykker med indre kanaler og finnestrukturer, og deretter forsiktig forsegle dem i et vakuumkammer for oppvarming. Fyllmetallet med et lavere smeltepunkt smeltes inn i skjøten til den kalde platen gjennom kapillærvirkning under tilsvarende prosessforhold, og de to platene med indre kanaler og finnestrukturer er forbundet for å danne en indre strømningskanal.
Etter de ovennevnte faktorene er de største kostnadsdrivende faktorene for kaldplater av aluminium behandlingstid og ytterligere prosesstrinn. Koldplateprodusenter har vanligvis kostnader knyttet til behandlingstid, inkludert avskrivningskostnader for maskiner, strømforsyninger, forbruksvarer og vedlikehold. Derfor, jo lenger den kalde platen er plassert i produksjonsutstyret, desto høyere blir kostnadene. Hvert ekstra behandlingstrinn vil fortsette å øke kostnadene.
(1) Ekstruderte deler og støpegods
For å minimere behandlingstiden og redusere kostnadene, er det best å bruke ekstrudering og støping så mye som mulig. Ekstrudering genereres ved å skyve metall gjennom en form for å lage en gjenstand med et fast tverrsnitt. Formen som brukes til ny ekstrudering er relativt billig, og ekstruderingsstørrelsen er begrenset til ca. 9 tommer (22.86 centimeter) bred. Ekstruderingsveggtykkelsen må være relativt konsistent, og enhver kanal eller funksjon må være rett. Produsenter kan også kombinere ekstrudering og maskinering for å redusere kostnadene.
Visse funksjoner kan være ekstrudering, og deretter kan mer komplekse funksjoner behandles. Dette vil bidra til å redusere ekstruderingskostnadene, forutsatt at du vurderer ekstruderingsegenskaper når du designer arket.
Et annet alternativ er å kombinere støping og maskinering for å produsere kalde plater. For eksempel, hvis støpingen ikke er jevn nok, kreves en ny operasjon for å oppnå den nødvendige planhetsspesifikasjonen for den kalde platen.
Vanligvis er minimumskjøpsmengden for ekstrudering eller støping veldig høy, så du må bruke dem riktig for å rettferdiggjøre bruken av disse prosessene. Både ekstrudering og støping kan spare betydelige kostnader.
(2) Overflateruhet
Overflatens ruhet (glatthet) kan øke kostnadene betydelig, men har liten innvirkning på ytelsen. I motsetning til noen menneskers syn, har ruhet en relativt liten innvirkning på den termiske ytelsen til kalde plater.
I de fleste bruksområder er overflatekontakten mellom den flytende kalde platen og komponenten mindre enn 10 % eller luftgapet overstiger 90 %. En jevnere overflate vil bare redusere prosentandelen av luftspalten litt. Overflatefinishen til en typisk maskinert kaldplate er 32-64 μ in (81-163 μ cm), noe som er tilstrekkelig for de fleste bruksområder. Bruk av et standard maskineringssenter kan redusere ruheten til 16 μ in (41 μ cm), men dette krever en mer robust armatur for å redusere potensiell skravling og sakte maskineringshodehastighet og matingshastighet. Redusering av hastigheten og matingshastigheten betyr at maskineringen sentertiden er lengre, og dermed øker kostnadene.
De fleste applikasjoner bruker termiske grensesnittmaterialer (TIM) mellom komponenter eller kretskort og flytende kjøleplater for å minimere avstander. TIM bør være så tynn som mulig, siden dens relativt høye termiske motstand i stor grad maskerer enhver konduktivitetsforbedring med en jevnere overflate. Å øke klemkraften til komponenter eller plater på kalde plater kan også bidra til å oppveie høyere ruhet, men kan øke belastningen på platene eller komponentene. Når den kalde platen og komponentene eller kretskortet varmes opp, kan klemspenningen også øke effekten av uoverensstemmelse mellom termisk ekspansjonskoeffisient.
(3) Overflatejevnhet
Sammenlignet med overflateruhet har overflateglatthet større innvirkning på den termiske ytelsen til kalde plater, som om den kalde platen ikke er glatt, vil kontaktområdet bli sterkt redusert. Standard flathetsspesifikasjonen er {{0}}.001 tommer per tomme (0.003 centimeter per centimeter). Derfor, innenfor et område på én tomme fra målepunktet, vil det laveste punktet på den kalde platen ikke være 0,001 tommer (0,003 centimeter) lavere enn det høyeste punktet. Hvis flatheten kreves for å være bedre enn 0,001 tommer per tomme (0,003 centimeter per centimeter), er en kostnadseffektiv metode å spesifisere lokal planhet i stedet for den tette planheten til hele brettet.
(4) Hardhet
Støpte, ekstruderte eller vakuumloddede kalde plater er veldig myke etter bearbeiding, vanligvis med bare T{{0}} hardhet. Kalde plater må herdes fordi mykt aluminium er vanskelig å behandle og håndtere. For å øke hardheten fra T0 til T4, er det nødvendig å utføre varmebehandling på den kalde platen. Varmebehandlingsprosessen involverer oppvarming av den kalde platen til 1000 grader F (538 grader C), slik at den kan forbli ved den temperaturen i omtrent 1 time per tomme av kald platetykkelse, og deretter utsette den for termisk sjokk ved å raskt avkjøle den. En metode for å avkjøle den kalde platen er å slippe den direkte ut av ovnen og plassere den i et vannbad. For å bringe kaldplaten fra T4 til T6 må det utføres kunstig aldring på kaldplaten. Dette oppnås ved å plassere den kalde platen ved 300 grader F-400 grader F (149 grader C-204 grader C) i 8-16 timer. T6 gir svært harde kalde plater med høy strekkfasthet, som er et typisk krav for militære og romfartsapplikasjoner. Men for de fleste applikasjoner er T4 allerede vanskelig nok, og å spesifisere T6 vil bare øke unødvendige kostnader.
(5) Installasjonsfunksjoner/hull
En annen kostnadsøkende faktor ved produksjon av kaldplater er økningen i hull. Et hull kan øke prisen på kaldplaten med opptil $3. En av hovedårsakene til de økte kostnadene ved boring er manglende evne til å bore hull i væskebanen. Derfor, for rørformede kalde plater, er det nødvendig å bøye rørene for å få plass til hullene, og hver bøying vil øke kostnadene. For vakuumlodding av kalde plater må det lages en øy i væskebanen, som også betyr å utføre elektrisk utladningsbearbeiding (EDM) på de indre ribbene. Dette vil øke behandlingstiden betraktelig, og dermed øke kostnadene.
Strenge toleranser på plassering og avstand mellom hull kan også øke kostnadene. Den rimelige toleransespesifikasjonen er ± {{0}}.005 tommer (± 0,013 centimeter). I likhet med flathet vil det å spesifisere lokale toleranser så mye som mulig redusere kostnadene. For store kalde plater med hull relativt langt fra hverandre, blir toleranser vanskeligere å opprettholde. En av grunnene er at maskinverktøystoleransen øker med utvidelsen av hodebevegelsesavstanden. En annen grunn er at det kan være en termisk gradient på opptil 18 grader F (10 grader C) i maskineringsverkstedet, noe som kan føre til at den kalde platen utvider seg eller trekker seg sammen opptil 0,005 tommer (± 0,013 centimeter). Gjennomgående hull er det enkleste å spesifisere strengere toleranser fordi deres opprettelse gjøres gjennom en enkelt verktøyoperasjon, mens gjengede hull er mindre sannsynlig å ha toleranser fordi å lage dem involverer to verktøy. Spiralolje er den vanskeligste å tolerere fordi prosessen krever et tappehull, og spiraloljen i seg selv har toleranser. Alle toleranser legger sammen for å gjøre produksjonen vanskeligere og dyrere. Å unngå små tappehull kan også bidra til å redusere kostnadene. Hullstørrelser på 4-40 eller mindre blir vanskelige å tappe, da kranen kan knekke under boring. For å minimere dette problemet så mye som mulig, må kjørehastigheten til maskinen være mye lavere. En metode for å imøtekomme strenge toleransekrav for kalde kort er å øke størrelsen på monteringshull på komponenter eller kretskort.
(6) Væsketilkobling
For væskekoblinger har rettgjengede O-ringhunporter vanligvis best effekt. I tillegg til sveisesystemet gir det også den beste tetningen til lavest mulig pris. Rørledningsforbindelser (som NPT-skjøter) kan ikke gi den nødvendige nøyaktigheten for komponenter som kalde plater. På vakuumlodding av kalde plater bør bruk av utvendige gjengede beslag, som mothaker eller perlebeslag, unngås, da det krever andre operasjoner (som sveising) for å koble til beslagene. I tillegg må tilbehør utover kaldplaten beskyttes under transport, noe som kan øke emballasjekostnadene. Raske frakoblinger bør bare brukes når det er nødvendig, siden kostnadene per par kan nå opp til $750. Kaldtavler eller elektroniske enheter som krever hyppig utskifting, må raskt kobles fra. For kalde plater som allerede er fylt med kjølevæske, trengs de også. For væskekoblinger er en annen faktor å vurdere porttoleranse. Vanligvis har den innkommende rørledningen en viss grad av fleksibilitet. En rimelig toleranse er mellom ± 0.030 tommer (0,076 centimeter) og ± 0,060 tommer (0,152 centimeter).
Populære tags: faktorene som påvirker kostnadene for flytende kaldplate, Kina, leverandører, produsenter, fabrikk, tilpasset, gratis prøve, laget i Kina
