CN101799249A - 一种热管的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热管制造方法包括准备原料的步骤，裁切空管的步骤，缩口及密封一的步骤，填粉烧结的步骤，缩口及密封二的步骤以及注液真空的步骤；采用本发明的工艺方法所制造的热管，在内壁上设有沟槽部，使得沟槽部能够有利于蒸汽从热管的热区流向冷凝区，提高了热传导效率，而沟槽部内侧设有粉末烧结部，其粉末大于沟槽间隙，可避免粉末卡进沟槽造成不良影响，粉末烧结部之间的毛细间隙能够储存较多的水量，从而增大了传热量，并使得冷凝工作液体在毛细间隙内的流动阻力较小，可辅助提高热管的导热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热管技术，特别是一种热管的制造方法。
背景技术
热管是一种高效的传热组件，目前广泛运用于各种工业领域，它主要是通过将金属管的两端密封起来，向管内注入适量的工作液，抽成真空等工艺步骤制成。当热源对热管一端加热时，工作液吸热而汽化，蒸汽在压差作用下，高速流向另一端，向冷源放出潜热而凝结，凝结液体在毛细作用下，利用毛细构造从冷源返回至热源，如此循环，就把热量高效迅速的从热源传至冷源。
随着电子产品的小型化及高速化、高效化，其散热要求也越来越高，目前传统的热管已渐渐不能适应高效的散热工作，因此需要有一种热效率更高的热管来满足产品的散热要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高导热效率热管的制造方法。
本发明的为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种热管的制造方法，包括以下工艺步骤：
步骤1，准备原料：准备一种沿内壁的轴向上具有两组对称沟槽的空管原料；
步骤2，裁切空管：将空管切割为预定长度；
步骤3，缩口及密封一：将裁切好的空管的第一端缩口，并进行密封；
步骤4，填粉烧结：从空管第二端填入过筛的原料粉末，并对填粉后的管进行烧结，在管内形成分别与两组沟槽相对应的粉末烧结部；
步骤5，注液真空：在经缩口二处理后的管内注入工作液，并将管内抽真空；
步骤6，密封二，将管的第二端密封。
本发明的有益效果是：采用本发明的工艺方法所制造的热管，在内壁上设有沟槽部，使得沟槽部能够有利于蒸汽从热管的热区流向冷凝区，提高了热传导效率，而沟槽部内侧设有粉末烧结部，其大部份粉末大于沟槽间隙，可避免粉末卡进沟槽造成不良影响，粉末烧结部之间的毛细间隙能够储存较多的水量，从而增大了传热量，并使得冷凝工作液体在毛细间隙内的流动阻力较小，可辅助提高热管的导热性能。
本发明所属技术领域中具有通常知识者，在阅读此说明书之后，将可理解本发明其它目的及优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式作进一步说明：
图1为本发明的工艺流程图；
图2为空管原料的横截面示意图；
图3为模具棒的结构示意图；
图4为管体内插入模具棒的结构示意图；
图5为管体内填粉后的结构示意图；
图6为管体烧结后的内部结构示意图；
图7为管体注液真空后的内部结构示意图；
图8为管体压扁后的内部结构示意图；
图9为另一实施例的管体注液真空后的内部结构示意图；
图10为另一实施例的管体压扁后的内部结构示意图；
图11为模具棒另一种实施方式的结构示意图；
图12为模具棒插另一种实施方式入管体内的结构示意图；
图13为模具棒插另一种实施方式的管体内填粉后的结构示意图；
图14为模具棒插另一种实施方式的管体烧结后的内部结构示意图；
图15为圆柱模具的结构示意图；
图16为超薄热管的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明所提供的一种热管的制造方法，其主要由以下工艺步骤组成：
步骤1，准备原料：准备一种沿内壁的轴向上具有两组对称沟槽的空管原料，其结构如图2所示，金属管体1内壁上，相对称的位置，设有两组沟槽2，这样在两沟槽2之间，是金属管体1的光滑内壁，沟槽2沿管体1的纵向设置，纵向开通于管体1上，其作用是用于流通蒸汽；
步骤2，裁切空管：将空管切割为预定长度；
步骤3，缩口及密封一：将裁切好的空管的第一端缩口并将缩口密封密封，优选的，密封方式采用点焊；
步骤4，填粉烧结：从空管第二端填入粉末原料，并对填粉后的管进行烧结，在管内形成分别与两组沟槽相对应的粉末烧结部；粉末原料为常规材料，例如碳粉、金属粉、纤维粉或几种混合，该粉末原料为经过筛选的粉末，在筛选后，会过滤掉大部分小于沟槽间隙的粉末，因此在烧结后，沟槽部便会形成了特定的流通蒸汽的沟槽；如图3和图4，所表示为填粉烧结后管体1内部的结构，在管体1内，与两沟槽部2相邻的部分，均形成了粉末烧结部3，该粉末烧结部3之间会有毛细间隙，便可以吸水，配合沟槽2形成热交换传导；
其中，作为本发明的优选实施方式，步骤4主要由下述工艺步骤组成：
步骤4.1，插棒：为使得填粉工艺更为方便合理，在经步骤3处理后，从空管第二端插入与空管内径相适配的模具棒，插入空管内的模具棒6设有与空管内两组沟槽位置相对应的平面61，如图3及图11所示，给出了两种不同实施方式的模具棒：图3中的模具棒6在插入管体1内后，形成图4所示的结构，其两端平面61分别与两沟槽2对称；图11所示的模具棒6，为本发明的另一种实施态样，其两端为呈梯形凹入的形状，凹入的梯形底面即为平面61，在插入管体1后，其结构如图12所示，两侧的平面61分别对应了两沟槽部2；
步骤4.2，填粉：在插入模具棒后，从空管第二端插管后空出的部位填入过筛的原料粉末形成烧结部3：第一种模具棒的实施方式中，填粉后的结构如图5所示；第二种模具棒的实施方式中，填粉后的结构如图13所示；
步骤4.3，烧结：对填粉后的管进行烧结；
步骤4.4，拉棒：在烧结后，将模具棒从管内拔出，便完成了步骤4。
请参照附图，图6给出了模具棒第一种实施方式在烧结后产品的结构；图14给出了模具棒第二种实施方式在烧结后产品的结构。
在经步骤4处理后，便进入步骤5的注液真空：在经缩口二处理后的管内注入工作液，并将管内抽真空；为便于注液真空的操作，作为本发明的优选实施方式，步骤5又可细分为：
步骤5.1，缩口二：将填粉烧结后的管的第二端缩口；
步骤5.2，注液真空：从管体的缩口端注入工作液，并将管内抽真空。
经本步骤处理后，管体的结构如图7及图9所示，在图7及图9中，表示了在注液真空后管体1内的结构，两边的烧结部3分别位于两沟槽2处，而管体1内光滑内壁和沟槽2之间是供蒸汽流通的蒸汽通道真空空间4，在其中注入了工作液5。另外，考虑到工艺合理性，优选在步骤5注液真空处理前进行退火。
在上述步骤后，便进入步骤6的密封二：将管缩口后的第二端密封，形成密封的热管，同样的，优选密封方式为点焊。
本发明所采用的空管原料，在内表面设有沟槽，因此作为优选方式，本发明还提供了该空管原料的制作方法，主要包括下述工艺步骤：
步骤1.1，准备金属管以及和金属管相适配的圆柱模具，如图15所示，该圆柱模具7外壁沿轴向设有两组对称的沟槽齿71，沟槽齿71可用于挤压切割空管内壁，从而在空管内形成沟槽；将圆柱模具拉过金属管内部，通过沟槽齿在金属管内壁上沿轴向挤压而刮出沟槽；
步骤1.2，将挤压切割好沟槽的金属管拉伸，得到需要口径尺寸的空管原料。
实际操作时，拉伸空管会产生氧化，而且裁切也会产生油污渍，并且由于提供的空管原料会有一定卷曲，而拉伸时空管受力较大，会影响空管的形状，所以一般在步骤1.2的拉伸前，需对空管进行整直，且在步骤2的裁切空管前，需对空管进行探伤并且计算机纪录伤口位置，并在裁切空管后，对空管进行清洗，以保证空管质量。此处给出一个实施例进行参考：
在前面所述的各种工艺过程中，空管在拉伸、裁切以及点焊均会产生下角管，使得制备的热管不符合规定长度与尺寸与带有伤口的部位必须裁切放弃掉，以免影响到热管质量。
经步骤5处理后，对热管进行定长，定长方式一般为：对热管加热，并在热管的缩口处裁断，去掉多余长度，之后便可进行步骤6的密封。
在步骤6的密封处理后，可以将热管折弯为需要的形状。
将折弯后的热管压扁，形成超薄热管：压扁方向可选择正对管体1内的沟槽2，如图7所示的箭头方向，压扁后的内部结构如图8；此外，也可以选择正对光滑管壁的方向，即如图9所述箭头的方向，压扁后的内部结构如图10；最终压扁形成的超薄热管8，结构如图12所示。
此外，在经上述工艺步骤后，还有后期处理工艺，在此不再赘述。
本发明提供了一套完整的热管制造方法，采用本发明的工艺方法所制造的热管，在内壁上设有沟槽部，使得沟槽部能够有利于蒸汽从热管的热区流向冷凝区，提高了热传导效率，而沟槽部内侧设有粉末烧结部，其粉末经过筛选后大部份大于沟槽间隙，可避免粉末卡进沟槽造成不良影响，粉末烧结部之间的毛细间隙能够储存较多的水量，从而增大了传热量，并使得冷凝工作液体在毛细间隙内的流动阻力较小，可辅助提高热管的导热性能。
虽然本发明参照较佳实施例而进行说明示范，惟应了解的是在不脱离本发明之精神及范畴内，对于本发明所属技术领域中具有通常知识者而言，仍得有许多变化及修改。因此，本发明并不限制于所揭露的实施例，而是以后附申请专利范围之文字记载为准，即不偏离本发明申请专利范围所为之均等变化与修饰，应仍属本发明之涵盖范围。
Claims (11)
1.一种热管的制造方法，其特征在于包括以下工艺步骤：步骤1，准备原料：准备一种沿内壁的轴向上具有两组对称沟槽的空管原料；
步骤2，裁切空管：将空管切割为预定长度；
步骤3，缩口及密封一：将裁切好的空管的第一端缩口，并进行密封；
步骤4，填粉烧结：从空管第二端填入过筛的粉末原料，并对填粉后的管进行烧结，在管内形成分别与两组沟槽相对应的粉末烧结部；
步骤5，注液真空：在管内注入工作液，并将管内抽真空；
步骤6，密封二，将管的第二端密封。
2.根据权利要求1所述的一种热管的制造方法，其特征在于所述步骤4还包括下述工艺步骤：
步骤4.1，插棒：经步骤3处理后，从空管第二端插入与空管内径相适配的模具棒，所述插入空管内的模具棒设有与空管内两组沟槽位置相对应的平面；
步骤4.2，填粉：从空管第二端填入过筛的原料粉末；
步骤4.3，烧结：对填粉后的管进行烧结；
步骤4.4，拉棒：将模具棒从管内拔出。
3.根据权利要求1或2所述的一种热管的制造方法，其特征在于所述步骤1的带沟槽空管原料由下述工艺步骤制成：
步骤1.1，准备金属管以及和金属管相适配的圆柱模具，该圆柱模具外壁沿轴向设有两组对称的沟槽齿，将圆柱模具拉过金属管内部，通过沟槽齿在金属管内壁上挤压切割出沟槽；
步骤1.2，将挤压切割好沟槽的金属管拉伸，得到需要扣紧尺寸的空管原料。
4.根据根据权利要求3所述的一种热管的制造方法，其特征在于在步骤1.2的拉伸空管前，对空管进行整直。
5.根据权利要求4所述的一种热管的制造方法，其特征在于在步骤1.2的拉伸空管后，对拉伸的空管进行探伤，之后进行步骤2的裁切空管。
6.根据权利要求3所述的一种热管的制造方法，其特征在于经步骤2的裁切空管后，对裁切的空管进行清洗。
7.根据根据权利要求1所述的一种热管的制造方法，其特征在于所述步骤5的注液真空主要由下述步骤组成：
步骤5.1，缩口二：将将填粉烧结后的管的第二端缩口；
步骤5.2，注液真空：从管体的缩口端注入工作液，并将管内抽真空。
8.根据权利要求1所述的一种热管制造方法，其特征在于在步骤6的注液真空处理前进行退火。
9.根据权利要求1所述的一种热管制造方法，其特征在于在步骤7的密封二前，对热管进行定长：对热管加热，并在热管的缩口处裁断，去掉多余长度。
10.根据权利要求9所述的一种热管制造方法，其特征在于步骤7的密封二后，将热管折弯为需要的形状，并折弯后后的热管压扁，形成超薄热管。
11.根据权利要求1所述的一种热管制造方法，其特征在于所述步骤3及步骤7的密封方式为点焊。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100811 |