CN108901183A - 一种水冷板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水冷板及其制作方法，包括：板体，板体设置有凹槽，板体开设有与凹槽连通的进水孔和出水孔；盖板，设置于凹槽上，与板体通过搅拌摩擦焊焊接连接，盖板和板体之间形成水冷腔；分流板，设置于水冷腔内，在水冷腔内分隔出分流部水流通道。采用本发明所述的水冷板，冷水从进水孔进入板体内的水冷腔内，经过分流板的分流，形成多条冷却水流，对水冷板进行有效冷却。板体与盖体之间通过搅拌摩擦焊的方式焊接，焊接牢靠，使得板体与盖体为一体式结构，没有泄露的风险，且焊缝均匀。

Description

一种水冷板及其制作方法

技术领域

本发明涉及水冷板领域，尤其涉及一种水冷板及其制作方法。

背景技术

伴随着现代电子技术的发展，电子设备的性能迅速提高，整个系统的耗散功率也急剧增大，耗散功率的增加和小型化的要求引起的散热问题日益严重，而这个问题如果不能得到较好地解决，不仅影响到设备的性能，还会缩短设备的使用寿命。研究表明，在影响电子装置的可靠性的多种因素中，散热至关重要。在大功率设备中，会用到大功率的元器件，其发热量大，设备在工作时，需要很客观的散热功率，故大多数配合水冷板使用。

现有技术中，水冷板采用上下结合的形式组装而成，上下结合的结构，需要大面积的密封，会增加密封难度，且安装时费时费力，在组装的过程中还运用了焊接，普通的焊接，容易发生漏水的问题；而采用氩弧焊的焊接方式，加工难度大，对工人的技术要求高，且焊接后仍存在漏水的风险。另外，有一些水冷板采用铝块先钻孔、后封堵的方式加工而成，铝块开孔的方式，由于大多是圆孔，散热面积有限，故而散热能力有限，且不适用于较长的水冷板的加工需求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种结构简单、冷却效果好、使用寿命长且连接牢靠的水冷板及其制作方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水冷板，包括：板体，板体设置有凹槽，板体开设有与凹槽连通的进水孔和出水孔；盖板，设置于凹槽上，与板体通过搅拌摩擦焊焊接连接，盖板和板体之间形成水冷腔；分流板，设置于水冷腔内，在水冷腔内分隔出分流部水流通道。

更进一步的，所述分流板的方向与所述进水孔的轴线平行。

更进一步的，所述凹槽内设置有多个隔板，多个隔板将凹槽分隔成多个主体部水流通道，所述分流部水流通道位于主体部水流通道内。

更进一步的，所述分流板沿分流板的长度方向设置有内流体通道。

更进一步的，所述板体内沿凹槽的周向设置有凸台形成盖板安装部，所述盖板的底板位于盖板安装部上，盖板的顶面与板体的顶面平齐。

更进一步的，所述盖板与板体之间设置间隙形成焊缝，焊缝内间隔设置有冲压而成的用于将盖板与板体相连的连接孔。

更进一步的，所述板体为铝材板体或者铜材板体或者银材板体，所述盖板为铝材板体或者铜材板体或者银材板体盖板与板体材质相同。

更进一步的，所述盖板和/板体的顶面设置有用于容纳待冷却的产品的冷却孔。

本发明还提供了水冷板的制作方法，包括水冷板，所述方法包括以下步骤：

(1)通过铸造或者机加工或者挤压成型的方式分别制做板体、盖板以及分流板；

(2)将分流板间隔设置在凹槽内；

(3)将盖板放入板体的凹槽内，并在盖板与板体的接缝处通过冲压的方式设置连接孔；

(4)通过搅拌摩擦焊对盖板和板体的接缝进行焊接，将盖板和板体焊接成一体；

更进一步的，所述步骤(4)的后面还包括步骤(5)对焊缝处进行打磨、清洗，得到水冷板。

与现有技术相比，采用本发明所述的水冷板，冷水从进水孔进入板体内的水冷腔内，经过分流板的分流，形成多条冷却水流，对水冷板进行有效冷却。板体与盖体之间通过搅拌摩擦焊的方式焊接，焊接牢靠，使得板体与盖体为一体式结构，没有泄露的风险，且焊缝均匀。

附图说明

图1为本发明所述的水冷板的示意图；

图2为本发明所述的水冷板的爆炸图；

图3为本发明所述的水冷板冲压连接孔的示意图；

图4为本发明所述的水冷板的分流板的示意图；

图中标记为：水冷板100，板体10，凹槽11，进水孔12，出水孔13，隔板14，主体部水流通道15，盖板安装部16，盖板20，连接孔21，分流板30，分流部水流通道31，内流体通道32。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图4所示，一种水冷板100，包括：板体10，板体10设置有凹槽11，板体10开设有与凹槽11连通的进水孔12和出水孔13；盖板20，设置于凹槽11上，与板体10通过搅拌摩擦焊焊接连接，盖板20和板体10之间形成水冷腔；分流板30，设置于水冷腔内，在水冷腔内分隔出分流部水流通道 31。冷水从进水孔12进入板体10内的水冷腔内，经过分流板30的分流，形成多条冷却水流，对水冷板100进行有效冷却。板体10与盖体20之间通过搅拌摩擦焊的方式焊接，焊接牢靠，使得板体10与盖体20为一体式结构，没有泄露的风险，且焊缝均匀。

所述分流板30的方向与所述进水孔12的轴线平行；进水孔12以及出水孔 13可以是位于板体10的同一侧或者是位于板体10两侧，进水孔12和出水孔 13的轴线平行，在加工进水孔12和出水孔13时，加工方便；且进水孔12和出水孔13位于板体10的同一侧时，在设置与分流板100相连的冷却水供水系统时，使得整个装置体积及较小，占用的空间较小。

所述凹槽11内设置有多个隔板14，多个隔板14将凹槽11分隔成多个主体部水流通道15，所述分流部水流通道31位于主体部水流通道15内；具体的，多个隔板14将所述水冷腔分隔形成主体部水流通道15，再在主体部水流通道 15内设置分流板30，将主体部水流通道15分隔形成多个分流部水流通道31，在冷却水进入水冷腔内，被分隔成多条冷却水流，使得冷却水对分流板100的冷却更加的均匀，且冷却效果好。

所述分流板30沿分流板30的长度方向设置有内流体通道32；内流体通道 32、分流部水流通道31以及主体部水流通道15形成多重的水流通道，对水冷板100进行冷却，使得冷却水对分流板100的冷却更加的均匀，且冷却效果好。

所述板体10内沿凹槽11的周向设置有凸台形成盖板安装部16，所述盖板 20的底板位于盖板安装部16上，盖板20的顶面与板体10的顶面平齐；板体 10内的盖板安装部16方便盖板20的安装与定位。

所述盖板20与板体10之间设置间隙形成焊缝，焊缝内间隔设置有冲压而成的用于将盖板20与板体10相连的连接孔21。板体10和盖板20均为铝材质或者铜材质或者银材质，铝材板体与铝材盖板延展性好，在冲压连接孔21的时候，盖板20与板体10在连接孔21处连接固定，方便后续的焊接，且焊接的时候不会热缩或者变形。

所述盖板20和/板体10的顶面设置有用于容纳待冷却的产品的冷却孔；具体的，盖板20和/或板体10的顶面可以根据待冷却的产品的需要设置冷却孔。如当产品有多个引脚时，可以根据在盖板20和/或板体1的表面设置与引脚对应的冷却孔，方便对产品定位，且冷却效果更好。

水冷板的制作方法，包括上述的任意一种水冷板100，所述方法包括以下步骤：

(1)通过铸造或者机加工或者挤压成型的方式分别制做铝材或者铜材或者银材的板体10、盖板20以及分流板30；具体的，板体10和盖板20可以根据待冷却的产品的需要进行设置相应的尺寸，还可以在板体10和盖板20的顶面开设冷却孔21。

(2)将分流板30间隔设置在凹槽11内；将分流板30设置于凹槽11内，可以是插接或者焊接。

(3)将盖板20放入板体10的凹槽11内，并在盖板20与板体10的接缝处通过冲压的方式设置连接孔21；沿着盖板20与板体10的接缝处进行冲压形成连接孔21，连接孔将板体10和盖板20形成点连接，在后续焊接的时候不会出现热缩或者因温度过高而发生变形，焊接更加的稳定牢靠，且精确。可以是人工冲压或者是通过冲压模进行冲压，冲压方便。

(4)通过搅拌摩擦焊对盖板20和板体10的接缝进行焊接，将盖板20和板体10焊接成一体；搅拌摩擦焊的焊接方式，使得盖板20和板体10成为一体式结构，焊缝处不会出现渗漏，延长了冷却板100的使用寿命。搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，由一圆柱体或者其他形状的搅拌焊头伸入盖板20与板体10的接缝处，通过搅拌焊头的高速旋转，使其与盖板20 和板体10摩擦，从而使得接缝处的材料温度升高软化，冷却后融为一体。通过搅拌摩擦焊对盖板20和板体10的接缝处进行焊接，焊接方便精确，且焊缝均匀。具体的，可以是按照待焊接的轨迹编好程序后，直接进行搅拌摩擦焊，焊接效率高，且连接效果好，不会出现泄漏。

(5)对焊缝进行打磨、清洗，得到水冷板100。焊接后的水冷板100的焊缝处可能出现凸起，需要进行打磨并清洗，得到水冷板100。

本发明的水冷板100，冷水从进水孔12进入板体10内的水冷腔内，经过分流板30的分流，形成多条冷却水流，对水冷板100进行有效冷却。板体10 与盖体20之间通过搅拌摩擦焊的方式焊接，焊接牢靠，使得板体10与盖体20 为一体式结构，没有泄露的风险，且焊缝均匀。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种水冷板，其特征在于，包括：

板体，板体设置有凹槽，板体开设有与凹槽连通的进水孔和出水孔；

盖板，设置于凹槽上，与板体通过搅拌摩擦焊焊接连接，盖板和板体之间形成水冷腔；

分流板，设置于水冷腔内，在水冷腔内分隔出分流部水流通道。

2.如权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述分流板的方向与所述进水孔的轴线平行。

3.如权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述凹槽内设置有多个隔板，多个隔板将凹槽分隔成多个主体部水流通道，所述分流部水流通道位于主体部水流通道内。

4.如权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述分流板沿分流板的长度方向设置有内流体通道。

5.如权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述板体内沿凹槽的周向设置有凸台形成盖板安装部，所述盖板的底板位于盖板安装部上，盖板的顶面与板体的顶面平齐。

6.如权利要求5所述的水冷板，其特征在于：所述盖板与板体之间设置间隙形成焊缝，焊缝内间隔设置有冲压而成的用于将盖板与板体相连的连接孔。

7.如权利要求5所述的水冷板，其特征在于：所述板体为铝材板体或者铜材板体或者银材板体，所述盖板为铝材板体或者铜材板体或者银材板体盖板与板体材质相同。

8.如权利要求1所述的水冷板，其特征在于：所述盖板和/板体的顶面设置有用于容纳待冷却的产品的冷却孔。

9.水冷板的制作方法，其特征在于，包括如权利要求1至8所述的任意一种水冷板，所述方法包括以下步骤：

(1)通过铸造或者机加工或者挤压成型的方式分别制做板体、盖板以及分流板；

(2)将分流板间隔设置在凹槽内；

(3)将盖板放入板体的凹槽内，并在盖板与板体的接缝处通过冲压的方式设置连接孔；

(4)通过搅拌摩擦焊对盖板和板体的接缝进行焊接，将盖板和板体焊接成一体。

10.如权利要求9所述的水冷板的制作方法，其特征在于：

所述步骤(4)的后面还包括步骤(5)对焊缝处进行打磨、清洗，得到水冷板。