CN103791743A - 板状热管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板状热管及其制造方法。该制造方法包括提供一板状金属管，其中板状金属管的第一侧壁和第二侧壁的内表面上分别形成有毛细结构层；插入板状芯棒，其中板状芯棒的相对两侧的外表面上形成有彼此间隔设置的多个第一条状凸起和第二条状凸起，第一条状凸起和第二条状凸起彼此相交；挤压板状金属管，以在毛细结构层的表面上形成分别与第一条状凸起和第二条状凸起相对应的第一条状凹槽和第二条状凹槽；取出板状芯棒；进一步挤压板状金属管，以使毛细结构层的凸起部份彼此支撑，增加板状热管的抗压强度，凹槽部分作为板状热管的蒸汽通道。通过上述方式，使得板状热管的抗压强度和蒸汽通道散热面积均大增，从而提高散热效率。

Description

板状热管及其制造方法

技术领域

本发明涉及散热器领域，特别是涉及一种板状热管及其制造方法。

背景技术

随着科学技术的发展，电脑等电器已经成为了人们学习、工作以及生活的必须。因此，为各种电子元件进行散热的散热装置也应运而生，板状热管也渐渐成为常用的散热装置。现有的板状热管的制造方法为：a.提供金属管，b.插入芯棒，c.注入金属颗粒并烧结，压制成板状热管。此种方法制造出的板状热管由于利用烧结的金属颗粒平滑的内表面积进行散热，散热面积较小，因此散热效果不佳。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种板状热管及其制造方法，能够增大散热面积，提高散热效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种板状热管的制造方法，该制造方法包括：提供一板状金属管，其中板状金属管包括相对且间隔设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁的内表面上分别形成有毛细结构层；在第一侧壁和第二侧壁之间插入板状芯棒，其中板状芯棒的相对两侧的外表面上形成有彼此间隔设置的多个第一条状凸起和彼此间隔设置的多个第二条状凸起，第一条状凸起和第二条状凸起彼此相交；挤压板状金属管，以在第一侧壁和第二侧壁上的毛细结构层的表面上形成分别与多个第一条状凸起和多个第二条状凸起相对应的第一条状凹槽和第二条状凹槽；从第一侧壁和第二侧壁之间取出板状芯棒；进一步挤压板状金属管，以使第一侧壁和第二侧壁上的毛细结构层彼此支撑，并使得第一条状凹槽和第二条状凹槽作为板状热管的蒸汽通道。

其中，提供一板状金属管的步骤进一步包括：提供圆形金属管；在圆形金属管内插入外径小于圆形金属管的圆形芯棒；在圆形芯棒和圆形金属管之间注入烧结粉并进行烧结，以在圆形金属管的内壁上形成毛细结构层；从圆形金属管中取出圆形芯棒；挤压圆形金属管，以形成板状金属管。

其中，第一条状突起沿板状金属管的轴向方向延伸，且沿垂直于轴向方向的方向彼此间隔设置，第二条状突起沿垂直于轴向方向的方向延伸，且沿轴向方向彼此间隔设置。

其中，每一第二条状突起的延伸方向两侧的第一条状突起沿垂直于轴向方向的方向彼此错开。

其中，板状芯棒的相对两侧的外表面的中心位置分别设置有平台区域，挤压板状金属管的步骤进一步：在第一侧壁和第二侧壁的外侧分别设置第一模具和第二模具，其中第一模具或第二模具上设置有与平台区域相对应的凹部；利用第一模具和第二模具挤压第一侧壁和第二侧壁，以使第一侧壁或第二侧壁的外表面上形成对应于平台区域的凸台。

其中，板状芯棒包括依次堆叠设置的第一板体、第二板体和第三板体，其中第二板体夹持在第一板体和第三板体之间且能够相对第一板体和第三板体移动，第一条状凸起和第二条状凸起分别形成于第一板体和第三板体的远离第二板体的外表面上；在第一侧壁和第二侧壁之间插入板状芯棒的步骤包括：将依次堆叠设置的第一板体、第二板体和第三板体插入在第一侧壁和第二侧壁之间；从第一侧壁和第二侧壁之间取出板状芯棒的步骤：相对第一板体和第三板体移动第二板体，并进一步从第一侧壁和第二侧壁之间取出第二板体；使第一板体和第三板体彼此靠拢，并进一步从第一侧壁和第二侧壁之间取出第一板体和第三板体。

其中，从第一侧壁和第二侧壁之间取出板状芯棒的步骤与进一步挤压板状金属管的步骤之间进一步包括：在第一侧壁和第二侧壁之间插入支撑网；

进一步挤压板状金属管的步骤包括：进一步挤压板状金属管，以使支撑网夹持于第一侧壁和第二侧壁之间。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种板状热管，该板状热管包括一板状金属管，其中板状金属管包括相对且间隔设置的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁的内表面上分别形成有毛细结构层，毛细结构层的表面上形成有彼此间隔设置的第一条状凹槽和彼此间隔设置的第二条状凹槽，第一条状凹槽和第二条状凹槽彼此相交，并作为板状热管的蒸汽通道。

其中，第一条状凹槽沿板状金属管的轴向方向延伸，且沿垂直于轴向方向的方向彼此间隔设置，第二条状凹槽沿垂直于轴向方向的方向延伸，且沿轴向方向彼此间隔设置，每一第二条状突起的延伸方向两侧的第一条状突起沿垂直于轴向方向的方向彼此错开。

其中，第一侧壁或第二侧壁的外表面的中心位置形成有凸台，板状热管进一步包括夹持于第一侧壁和第二侧壁之间的支撑网。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在板状热管的形成有毛细结构层的第一侧壁和第二侧壁之间插入相对两侧的外表面上形成有彼此间隔设置的多个第一条状凸起和彼此间隔设置的多个第二条状凸起的板状芯棒，使得挤压板状金属管时，在第一侧壁和第二侧壁上的毛细结构层的表面上形成分别与多个第一条状凸起和多个第二条状凸起相对应的第一条状凹槽和第二条状凹槽。一方面使得第一凹槽和第二凹槽之间的凸起部分彼此支撑，增加了板状热管的抗压强度，另一方面使得第一凹槽和第二凹槽作为板状热管的蒸汽通道，增大了毛细结构层的表面积，提高了散热效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种板状热管的主视图；

图2是图1所示的板状热管的内部结构示意图；

图3是本发明实施例提供的板状热管的制造方法的流程图；

图4是图3所示的制造方法所对应板状热管的制造工艺流程图；

图5是图3所示的步骤S1的具体方法流程图；

图6是本发明实施例的板状芯棒的结构示意图；

图7是挤压板状金属管的具体工艺图。

具体实施方式

请一起参阅图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种板状热管的主视图，图2是图1所示的板状热管的内部结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例的板状热管10包括一板状金属管11，其中板状金属管11包括相对且间隔设置的第一侧壁110和第二侧壁111，第一侧壁110和第二侧壁111的内表面上分别形成有毛细结构层12，毛细结构层12的表面上形成有彼此间隔设置的第一条状凹槽121和彼此间隔设置的第二条状凹槽122，第一条状凹槽121和第二条状凹槽122彼此相交，并作为板状热管10的蒸汽通道。

因此，本实施例利用毛细结构层12的第一凹槽121和第二凹槽122的之间的凸起部分彼此支撑，增强板状热管10的抗压强度，其次，彼此相交第一条状凹槽121和第二条状凹槽122作为板状热管10的蒸汽通道，增大了板状热管10的毛细结构层12的表面积，即增大了散热面积，从而提高了散热效率。

其中，板状金属管的高度优选为11.5MM。毛细结构层的厚度优选为0.95MM。第一条状凹槽121和第二条状凹槽122的高度小于毛细结构层的厚度。

可选地，第一条状凹槽121沿板状金属管10的轴向方向延伸，且沿垂直于轴向方向的方向彼此间隔设置，第二条状凹槽122沿垂直于轴向方向的方向延伸，且沿轴向方向彼此间隔设置。

进一步的，每一第二条状凹槽122的延伸方向两侧的第一条凹槽121沿垂直于轴向方向的方向彼此错开。

值得注意的是，在其他优选实施例中，彼此相交的第一条状凹槽121和第二条状凹槽122的延伸方向可以为其他方向，例如，第一条状凹槽121为与轴向方向呈45°角的方向延伸，第二条状凹槽122的延伸方向垂直于第一条状凹槽121的延伸方向。

进一步的，在其他优选实施例中，每一第二条状凹槽122的延伸方向两侧的第一条状凹槽121可设置为彼此断开，且沿轴向方向对称设置。

其次，还可以为：每一第一条状凹槽121的延伸方向两侧的第二条状凹槽122沿轴向方向的方向彼此错开。

亦可以为：每一第一条状凹槽121的延伸方向两侧的第二条状凹槽122彼此断开，且沿垂直于轴向方向的方向对称设置。

可选的，第一侧壁110或第二侧壁111的外表面的中心位置形成有凸台112，用于放置元件。本实施例为第二侧壁111的外表面的中心位置形成凸台112。在其他实施例中，还可以为第一侧壁110的外表面的中心位置形成凸台112。

可选的，板状热管10进一步包括夹持于第一侧壁110和第二侧壁111之间的支撑网13（如图4的步骤S4和S5之间所示）。其中，支撑网13可为金属支撑网，并且支撑网13的外表面的结构与毛细结构层12的结构相对应。

本实施例中，在板状热管10两端还包括端口封板（图未示）以及在板状热管10内还注入有工作液体。

承前所述，本实施例的板状热管10的毛细结构层12的表面设置有彼此相交的第一条状凹槽121和第二条状凹槽122，以作为板状热管10的蒸汽通道，增大了毛细结构层12的散热面积，由此提高了散热效率；其次，第一条状凹槽121和第二条状凹槽122之间的凸起部分彼此支撑，增加了板状热管10的抗压强度。

其次，本实施例还在第一侧壁110或第二侧壁111的外表面的中心位置形成有凸台112，提供了元件的放置位置。

再者，本实施例进一步在第一侧壁110和第二侧壁111之间设置支撑网13，进一步增加了板状热管10的抗压强度。

本发明实施例还基于前文的板状热管10提供了一种板状热管10的制作方法。具体请参阅图3-4，图3是本发明实施例提供的板状热管的制造方法的流程图；图4是图3所示的制造方法所对应板状热管的制造工艺流程图。本发明的板状热管的制造方法包括以下步骤：

步骤S1：提供一板状金属管11，其中板状金属管11包括相对且间隔设置的第一侧壁110和第二侧壁111，第一侧壁110和第二侧壁111的内表面上分别形成有毛细结构层12。

请一并参阅图5，本步骤还包括：

步骤S11：提供圆形金属管100。该金属管100为两端开口的空心金属管，并可根据需要裁切成预定大小，例如本实施例提供的金属管的直径为30MM，金属管的壁厚为0.6MM。

步骤S12：在圆形金属管100内插入外径小于圆形金属管100的圆形芯棒200。使得金属管100的内壁与圆形芯棒200之间具有间隙。

步骤S13：在圆形芯棒200和圆形金属管100之间注入烧结粉并进行烧结，以在圆形金属管100的内壁上形成毛细结构层12。该烧结粉为金属颗粒，当金属颗粒太过细小时，则为金属粉末。本实施例中，优选制得0.95MM厚的毛细结构层12。

步骤S14：从圆形金属管100中取出圆形芯棒200。

步骤S15：挤压圆形金属管100，以形成板状金属管11。本步骤中，板状金属管11的高度优选为11.5MM。

步骤S2：在第一侧壁110和第二侧壁111之间插入板状芯棒300。请参阅图6，图6是板状芯棒300的结构示意图。如图6所示，板状芯棒300的相对两侧的外表面上形成有彼此间隔设置的多个第一条状凸起311和彼此间隔设置的多个第二条状凸起312，第一条状凸起311和第二条状凸起312彼此相交。

其中，第一条状突起311和第二条状突起312的高度小于毛细结构层12的厚度。

第一条状突起311沿板状金属管11的轴向方向延伸，且沿垂直于轴向方向的方向彼此间隔设置，第二条状突起312沿垂直于轴向方向的方向延伸，且沿轴向方向彼此间隔设置。

进一步的，每一第二条状突起312的延伸方向两侧的第一条状突起311沿垂直于轴向方向的方向彼此错开。

值得注意的是，在其他优选实施例中，每一第二条状突起312的延伸方向两侧的第一条状突起311彼此断开，且沿轴向方向的方向对称设置。

其次，还可以为：每一第一条状突起311的延伸方向两侧的第二条状突起312沿轴向方向的方向彼此错开。

亦可以为：每一第一条状突起311的延伸方向两侧的第二条状突起312彼此断开，且沿垂直于轴向方向的方向对称设置。

其中，板状芯棒300包括依次堆叠设置的第一板体310、第二板体320和第三板体330，第二板体320夹持在第一板体310和第三板体330之间且能够相对第一板体310和第三板体330移动，第一条状凸起311和第二条状凸起312分别形成于第一板体310和第三板体330的远离第二板体320的外表面上。

由此，本步骤进一步包括：将依次堆叠设置的第一板体310、第二板体320和第三板体330插入在第一侧壁110和第二侧壁111之间。

步骤S3：挤压板状金属管11，以在第一侧壁110和第二侧壁111上的毛细结构层12的表面上形成分别与多个第一条状凸起311和多个第二条状凸起312相对应的第一条状凹槽121和第二条状凹槽122。

请再参阅图6，进一步的，在板状芯棒300的相对两侧的外表面的中心位置分别设置有平台区域302。因此，结合图7，图7是挤压板状金属管11的具体工艺图，本步骤具体为：

在第一侧壁110和第二侧壁111的外侧分别设置第一模具400和第二模具500，其中第二模具500上设置有与平台区域302相对应的凹部450；

利用第一模具400和第二模具500挤压第一侧壁110和第二侧壁111，以使第二侧壁111的外表面上形成对应于平台区域302的凸台112。

其中，在其他优选实施例中，还可以在第一模具400上设置有与平台区域302相对应的凹部450，使得第一侧壁110的外表面上形成对应于平台区域302的凸台112。

步骤S4：从第一侧壁110和第二侧壁111之间取出板状芯棒300。

请继续结合图6和7，本步骤还包括：相对第一板体310和第三板体330移动第二板体320，并进一步从第一侧壁110和第二侧壁111之间取出第二板体320；

使第一板体310和第三板体330彼此靠拢，并进一步从第一侧壁110和第二侧壁111之间取出第一板体310和第三板体330。

其中，第二板体320可设置为一端比第一板体310和第三板体330向外突出延伸的延伸部，在取出第二板体320时，可抓去延伸部进行取出，方便快捷。

或者，在第二板体320的端部的与第一板体310和第二板体330接触的两表面上分别设置一凹槽结构，在取出第二板体320时，可抓去凹槽结构进行取出，方便快捷。

步骤S5：进一步挤压板状金属管11，以使第一侧壁110和第二侧壁111上的毛细结构层12彼此支撑，并使得第一条状凹槽121和第二条状凹槽122作为板状热管10的蒸汽通道。

在步骤S4和本步骤之间还进一步在第一侧壁110和第二侧壁111之间插入支撑网13。其中，该支承网13可为金属支撑网，并且支撑网13的外表面的结构与毛细结构层12的结构相对应。

本步骤中，进一步挤压板状金属管11，以使支撑网13夹持于第一侧壁110和第二侧壁111之间。增强金属管的抗压强度。

本实施例通过以上的步骤后即可得到两端开口的板状热管10，后续则需要将板状热管10两端封口，在封口处理时预留接口，通过接口注入工作液体，然后抽真空并进行密封。注入工作液体后，在使用时可增加板状热管10的散热效率。在密封处理中对板状热管10进行抽真空检漏。最后对板状热管10进行整形。

综上所述，本发明通过设置第一凹槽121和第二凹槽122增大了板状热管10的毛细结构层12的表面积，即增大了散热面积，从而提高了散热效率。

其次，利用第一凹槽121和第二凹槽122之间的凸起部分彼此支撑，并在板状热管10内设置了支撑网13，因此，大大增加了板状热管10的抗压强度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种板状热管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

提供一板状金属管，其中所述板状金属管包括相对且间隔设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁的内表面上分别形成有毛细结构层；

在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间插入板状芯棒，其中所述板状芯棒的相对两侧的外表面上形成有彼此间隔设置的多个第一条状凸起和彼此间隔设置的多个第二条状凸起，所述第一条状凸起和所述第二条状凸起彼此相交；

挤压所述板状金属管，以在所述第一侧壁和所述第二侧壁上的所述毛细结构层的表面上形成分别与所述多个第一条状凸起和所述多个第二条状凸起相对应的第一条状凹槽和第二条状凹槽；

从所述第一侧壁和所述第二侧壁之间取出所述板状芯棒；

进一步挤压所述板状金属管，以使所述第一侧壁和所述第二侧壁上的所述毛细结构层彼此支撑，并使得所述第一条状凹槽和第二条状凹槽作为所述板状热管的蒸汽通道。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述提供一板状金属管的步骤进一步包括：

提供圆形金属管；

在所述圆形金属管内插入外径小于所述圆形金属管的圆形芯棒；

在所述圆形芯棒和所述圆形金属管之间注入烧结粉并进行烧结，以在所述圆形金属管的内壁上形成所述毛细结构层；

从所述圆形金属管中取出所述圆形芯棒；

挤压所述圆形金属管，以形成所述板状金属管。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一条状突起沿所述板状金属管的轴向方向延伸，且沿垂直于所述轴向方向的方向彼此间隔设置，所述第二条状突起沿垂直于所述轴向方向的方向延伸，且沿所述轴向方向彼此间隔设置。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，每一所述第二条状突起的延伸方向两侧的所述第一条状突起沿垂直于所述轴向方向的方向彼此错开。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述板状芯棒的相对两侧的外表面的中心位置分别设置有平台区域，所述挤压所述板状金属管的步骤进一步：

在所述第一侧壁和所述第二侧壁的外侧分别设置第一模具和第二模具，其中所述第一模具或所述第二模具上设置有与所述平台区域相对应的凹部；

利用所述第一模具和所述第二模具挤压所述第一侧壁和所述第二侧壁，以使所述第一侧壁或所述第二侧壁的外表面上形成对应于所述平台区域的凸台。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述板状芯棒包括依次堆叠设置的第一板体、第二板体和第三板体，其中所述第二板体夹持在所述第一板体和所述第三板体之间且能够相对所述第一板体和所述第三板体移动，所述第一条状凸起和所述第二条状凸起分别形成于所述第一板体和所述第三板体的远离所述第二板体的外表面上；

所述在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间插入板状芯棒的步骤包括：

将依次堆叠设置的所述第一板体、所述第二板体和所述第三板体插入所述在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间；

所述从所述第一侧壁和所述第二侧壁之间取出所述板状芯棒的步骤：

相对所述第一板体和所述第三板体移动所述第二板体，并进一步从所述第一侧壁和所述第二侧壁之间取出所述第二板体；

使所述第一板体和所述第三板体彼此靠拢，并进一步从所述第一侧壁和所述第二侧壁之间取出所述第一板体和所述第三板体。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述从所述第一侧壁和所述第二侧壁之间取出所述板状芯棒的步骤与所述进一步挤压所述板状金属管的步骤之间进一步包括：

在所述第一侧壁和所述第二侧壁之间插入支撑网；

所述进一步挤压所述板状金属管的步骤包括：

进一步挤压所述板状金属管，以使所述支撑网夹持于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间。

8.一种板状热管，其特征在于，所述板状热管包括一板状金属管，其中所述板状金属管包括相对且间隔设置的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁的内表面上分别形成有毛细结构层，所述毛细结构层的表面上形成有彼此间隔设置的第一条状凹槽和彼此间隔设置的第二条状凹槽，所述第一条状凹槽和所述第二条状凹槽彼此相交，并作为所述板状热管的蒸汽通道。

9.根据权利要求8所述的板状热管，其特征在于，所述第一条状凹槽沿所述板状金属管的轴向方向延伸，且沿垂直于所述轴向方向的方向彼此间隔设置，所述第二条状凹槽沿垂直于所述轴向方向的方向延伸，且沿所述轴向方向彼此间隔设置，每一所述第二条状凹槽的延伸方向两侧的所述第一条状凹槽沿垂直于所述轴向方向的方向彼此错开。

10.根据权利要求8所述的板状热管，其特征在于，所述第一侧壁或所述第二侧壁的外表面的中心位置形成有凸台，所述板状热管进一步包括夹持于所述第一侧壁和所述第二侧壁之间的支撑网。

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