CN110369502B - 一种吹胀式均热板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吹胀式均热板的加工方法，具体包括以下步骤：步骤S1：备料，准备两个基板；步骤S2：印刷盖合，在基板上印刷阻轧剂，将两个基板盖合，阻轧剂印刷在两个基板之间，阻轧剂中含有颗粒物或在印刷阻轧剂后再在阻轧剂表面添加颗粒物，颗粒物的熔点高于基板的熔点，颗粒物的硬度高于基板的硬度；步骤S3：热轧，将双层基板轧合成为复合板；步骤S4：吹胀，向复合板的工艺孔通入高压气体，使印刷有阻轧剂的部分被胀开形成腔体，颗粒物附着在腔体的内表面形成毛细结构。将铝板代替铜板，降低成本。同时，在吹胀过程中，形成腔体的同时形成毛细结构，操作简单，易于加工。
Description
技术领域
本发明涉及散热技术领域，特别地，涉及一种吹胀式均热板的加工方法。
背景技术
均热板，其包括由两块金属基板复合而成、带有中空的密闭腔体的板式结构。密闭腔体处于负压状态，腔体内充注有相变工质，也留有部分空腔。均热板通常为带有中空腔体的平板结构，也可以通过管路与散热器连接以增强散热性能。
均热板的一面是平面，另一面可以设有散热翅片。均热板的底面与发热源贴合，真空腔体内的液态工质在负压环境下受热后快速蒸发为蒸汽，迅速扩散到整个真空腔体内，通过真空腔均热板的表面或表面的散热翅片散热，同时液态工质冷凝为液态流回到底部。均温板基于蒸发冷凝原理工作，底部和顶部的温差、散热表面不同位置的温差很小，因而具有很高的传热和散热效率。
现有技术中，均热板的加工，通常采用两块铜板进行吹胀工艺，工艺复杂，且材料和加工成本高。
发明内容
基于此，有必要提供一种加工成本低的吹胀式均热板的加工方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吹胀式均热板的加工方法，所述吹胀式均热板的加工方法包括以下步骤：
步骤S1：备料，准备两个基板，两个所述基板均为铝板；
步骤S2：印刷盖合，在所述基板上印刷阻轧剂，将两个所述基板盖合，所述阻轧剂印刷在两个所述基板之间，所述阻轧剂中含有颗粒物或在印刷所述阻轧剂后再在所述阻轧剂表面添加所述颗粒物，所述颗粒物的熔点高于所述基板的熔点，所述颗粒物的硬度高于所述基板的硬度；
步骤S3：热轧，将双层所述基板轧合成为复合板；
步骤S4：吹胀，向复合板的工艺孔通入高压气体，使印刷有所述阻轧剂的部分被胀开形成腔体，所述颗粒物附着在腔体的内表面形成毛细结构。
进一步地，所述颗粒物可以为金属颗粒、金属氧化物颗粒以及无机颗粒物的一种或其混合物。
进一步地，所述颗粒物的熔点高于800℃，所述基板的熔点为630～660℃。
进一步地，所述阻轧剂为石墨乳液或者氮化硼乳液。
进一步地，所述步骤S3中，在所述复合板的其中一个表面上设置有导热板，所述导热板的导热系数高于所述基板的导热系数。
进一步地，热轧前，将两个所述基板与所述导热板依次叠放，使所述导热板处于最外侧，所述导热板与两个所述基板一起热轧形成整体。
进一步地，热轧前，一个所述基板的厚度为1.5～3.0mm，另一个所述基板的厚度为1.0～2.0mm，所述导热板的厚度为0.05～0.25mm，且两个所述基板的厚度之比为1.5～2.5，与所述导热板贴合的所述基板与所述导热板的厚度之比为8～20。
进一步地，所述步骤S3与所述步骤S4之间还包括以下步骤，
冷轧校平，热轧后形成的复合板需要送入冷轧机进行冷轧处理，通过冷轧后的所述复合板被校平；
退火处理，将轧制的所述复合板送入退火炉中，退火后冷却。
进一步地，热轧后，两个所述基板构成均热板腔体，所述导热板构成高导热包覆层。
进一步地，在所述导热板与两个所述基板共同轧制时，在所述导热板的外侧涂冲压油或者石墨。
本发明的有益效果是：本发明提供的吹胀式均热板的加工方法，将铝板代替铜板，铝的质量较轻、易于加工、防腐蚀能力强，且成本低，可有效控制生产成本。同时，在吹胀过程中，形成腔体的同时又形成毛细结构，解决了因铝板熔点低而无法以烧结的形式形成毛细结构的缺陷，操作简单，易于加工，实用性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一的吹胀式均热板的加工方法的流程图；
图2是图1所示加工方法中基板在印刷阻轧剂后的结构示意图；
图3是图1所示加工方法中基板热轧后的结构示意图；
图4是图3所示基板中A处的局部放大图；
图5是利用图1所示加工方法制成的均热板的结构示意图；
图6是利用图1所示加工方法制成的另一均热板的结构示意图。
图中零部件名称及其编号分别为：
基板1 阻轧剂2 颗粒物21
铜铝复合板3 导热板31 毛细结构5
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例一
请参阅图1至图5，本发明实施例一提供了一种吹胀式均热板的加工方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：备料，准备两个基板1，在本实施方式中，两个基板1均为铝板，且铝板的型号为3003。
步骤S2：印刷盖合，将其中一个基板1进行清洗和打毛，并在基板1的打毛面上按照工艺需要吹胀的腔体或者流路的图形进行印刷阻轧剂2。阻轧剂2经过烘干后固化在基板1上，然后将另外一个基板1盖合在印刷有阻轧剂2的基板1上，使得阻轧剂2印刷在两个基板1之间。阻轧剂2中设置有颗粒物21，或者在印刷阻轧剂2后再涂颗粒物21，颗粒物21的熔点高于800℃，基板1的熔点为630～660℃，颗粒物21的熔点高于基板1的熔点，且颗粒物21的硬度高于基板1的硬度，颗粒物21的平均粒径为0.1～1.0mm。
在本实施方式中，阻轧剂2为石墨乳液或者氮化硼乳液。颗粒物21可以为金属颗粒、金属氧化物颗粒以及无机颗粒物中的一种或其中几种的混合物。另外，本实施方式中，为了避免两个基板1在轧合前松开，不便于后续加工，两个基板1之间铆合固定。
步骤S3：热轧，将铆合固定后的双层基板1放入加热炉内加热，加热温度约600℃，加热后的双层基板1送入热轧机内进行轧制，从而将双层基板1轧合成为复合板。在轧制过程中，两个基板1根据热轧工艺的轧制比在轧制延伸的长度方向进行压紧，从而使颗粒物21被挤压进基板1的板体内。
需要说明的是，在本实施方式中，设定的轧制比为2.5，则实际印刷的图案是按照设计图案在长度方向按1/2.5的比例压缩得到，轧制后基板1的长度延伸至轧制前的2.5倍，因此轧制后的图案在长度方向相当于印刷图案的2.5倍，复原为所需的设计图案。
步骤S4：吹胀，在复合板上开设工艺孔后，将复合板装到胀形机上，然后向工艺孔通入高压气体。由于阻轧剂2的作用，可使得复合板上对应阻轧剂2的部分因无法轧合而被胀开，从而形成腔体。同时，在吹胀的过程中，颗粒物21在两个基板1相互分离的作用下由基板1的板体内部分拔出，从而凸出基板1的内表面，多个颗粒物21上凸出至基板1的内表面的部分形成毛细结构5。
具体地，吹胀工艺采用单面吹胀，吹胀后的复合板一面为平面，另一面为胀形面。为了实现单面吹胀，所采用的两个基板1，具有不同的厚度和/或不同的抗拉强度，厚度和/或抗拉强度较小的基板1用作吹胀胀形面。需要说明的是，复合板上的平面用于连接翅片，以利于散热，复合板上的胀形面用于与热源贴合安装。
所述步骤S3与所述步骤S4之间还包括以下步骤，
冷轧校平，为了保证复合板的平整度，热轧后形成的复合板需要送入冷轧机进行冷轧处理，通过冷轧后的复合板被校平。同时，通过冷轧操作，也能够起到调整成品长度的作用。复合板在轧制后伸长，但热轧后的伸长率存在误差，因此要对热轧后的复合板按长度进行分拣，通过冷轧控制使其达到预计长度。
退火处理，将轧制的复合板送入退火炉中，经600℃退火后，冷却。经过退火处理，可以有效降低复合板冷轧校平过程中产生的残余应力，避免复合板发生形变。在本实施方式中，复合板加热至600℃后退火。
所述步骤S4之后还包括以下步骤，
冲压切边，将复合板放入冲压机上，通过动模与定模的配合，进行冲压，从而封闭吹胀口，进而使得复合板上形成一封闭腔体，然后将复合板根据工艺需要的图形、尺寸进行切边。
充注相变工质并封口，在复合板上开设与外界连通的充注口，焊接与充注口连接的工艺连管。通过工艺连管对复合板抽真空、充注相变工质，焊接或压接封口后切除工艺连管，从而将相变工质密封在封闭腔体内，从而得到均热板。
本发明实施例一提供的吹胀式均热板的加工方法，将铝板代替铜板，铝的质量较轻、易于加工、防腐蚀能力强，且成本低，可有效控制生产成本。同时，在吹胀过程中，形成腔体的同时又形成毛细结构5，解决了因铝板熔点低而无法以烧结的形式形成毛细结构的缺陷，操作简单，易于加工，实用性强。
实施例二
请参阅图6，本发明实施例二提供的吹胀式均热板的加工方法与实施例一的吹胀式均热板的加工方法区别就在于：本实施方式中，两个基板1的至少一个的外表面上设置有导热板31，导热板31与其连接的基板1共同构成铜铝复合板3。导热板31的导热系数高于基板1的导热系数。可以理解地，导热板31的材料可以为铜或铜合金等。在本实施方式中，导热板31的包覆率为3～30％。需要说明的是，包覆率指的是导热板31的厚度与复合板总厚度的比值。当加工时，只需要提供铜铝复合板3与基板1进行吹胀即可。
需要说明的是，在本实施方式中，铜铝复合板3由导热板31与基板1通过热轧的方式复合而成。导热板31设置在一块基板1上，且远离另一块基板1。
在本实施方式中，铜铝复合板3的厚度和/或抗拉强度较小，用作胀形面。具体地，铜铝复合板3的导热板31处于胀形面(非轧制贴合面)，因此，在使用时，将导热板31与热源贴合安装。
在本实施方式中，基板1的厚度方向仅有0.5～2mm，而平面的长度通常达到几十至几百毫米以上，因此高度方向的热阻远小于平面方向的热阻。本实施方式中，热轧后，导热板31构成高导热包覆层，正是在基板1的外表面设置导热系数高的导热板31，使得热量能够于导热板31的平面方向快速传导，解决了基板1平面方向热传导效率不高的问题。
本发明实施例二提供的吹胀式均热板的加工方法，将其中具有胀形面的基板1换成铜铝复合板3，且将导热板31与热源贴合安装，铜的导热系数较高，因此本实施例中的铜铝复合的均热板与实施例一的铝制均热板的散热性能更好。
实施例三
本发明实施例三提供的吹胀式均热板的加工方法与实施例二的吹胀式均热板的加工方法区别就在于：本实施方式中，将两个基板1与导热板31同时进行热轧，将其中一块基板1清洗、打毛后，在基板1的打毛面印刷阻轧剂2，与另一块基板1、导热板31铆合，导热板31处于外侧。当加工时，只需要提供导热板31与两个基板1同时进行轧制，且在两个基板1之间进行吹胀即可。
在本实施方式中，热轧前，一个基板1的厚度为1.5～3.0mm，另一个基板1的厚度为1.0～2.0mm，导热板31的厚度为0.05～0.25mm，且两个基板1的厚度之比为1.5～2.5，与导热板31贴合的基板1与导热板31的厚度之比为8～20。热轧后，两个基板1构成均热板腔体，导热板31构成高导热包覆层，与其他工艺方式实现相比，简化了工艺，提高了铜铝复合的均热板的结合强度和可靠性。具体地，导热板31处于胀形面的最外侧(非轧制贴合面)。因此，在使用时，将导热板31与热源贴合安装。当导热板31与两个基板1共同轧制时，在导热板31的外侧涂冲压油或者石墨，防止在热轧过程中导热板31与轧辊粘连而损坏设备。
本发明实施例三提供的吹胀式均热板的加工方法，采用两个基板1和导热板31进行热轧，因此本实施例中的均热板与实施例二的铜铝复合的均热板采用不同的方法，同样可以实现散热性能好。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述吹胀式均热板的加工方法包括以下步骤：
步骤S1：备料，准备两个基板，两个所述基板均为铝板；
步骤S2：印刷盖合，在所述基板上印刷阻轧剂，将两个所述基板盖合，所述阻轧剂印刷在两个所述基板之间，所述阻轧剂中含有颗粒物或在印刷所述阻轧剂后再在所述阻轧剂表面添加所述颗粒物，所述颗粒物的熔点高于所述基板的熔点，所述颗粒物的硬度高于所述基板的硬度；
步骤S3：热轧，将双层所述基板轧合成为复合板；在轧制所述复合板的过程中，两个所述基板根据热轧工艺的轧制比，在轧制延伸的长度方向进行压紧，以使所述颗粒物被挤压进所述基板的板体内；
步骤S4：吹胀，向所述复合板的工艺孔通入高压气体，使印刷有所述阻轧剂的部分被胀开形成腔体；在吹胀的过程中，多个所述颗粒物在两个所述基板相互分离的作用下，分别由各所述基板的板体内凸出于相应所述基板的内表面，以使所述颗粒物附着在所述腔体的内表面并形成毛细结构。
2.如权利要求1所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述颗粒物为金属颗粒、金属氧化物颗粒中的一种或其混合物。
3.如权利要求2所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述颗粒物的熔点高于800℃，所述基板的熔点为630～660℃。
4.如权利要求1所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述阻轧剂为石墨乳液或者氮化硼乳液。
5.如权利要求1所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述步骤S3中，在所述复合板的其中一个表面上设置有导热板，所述导热板的导热系数高于所述基板的导热系数。
6.如权利要求5所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：热轧前，将两个所述基板与所述导热板依次叠放，使所述导热板处于最外侧，所述导热板与两个所述基板一起热轧形成整体。
7.如权利要求6所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述导热板的材料为铜或铜合金，热轧前，一个所述基板的厚度为1.5～3.0mm，另一个所述基板的厚度为1.0～2.0mm，所述导热板的厚度为0.05～0.25mm，且两个所述基板的厚度之比为1.5～2.5，与所述导热板贴合的所述基板与所述导热板的厚度之比为8～20。
8.如权利要求1所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：所述步骤S3与所述步骤S4之间还包括以下步骤，
冷轧校平，热轧后形成的复合板需要送入冷轧机进行冷轧处理，通过冷轧后的所述复合板被校平；
退火处理，将轧制的所述复合板送入退火炉中，退火后冷却。
9.如权利要求6所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：热轧后，两个所述基板构成均热板腔体，所述导热板构成高导热包覆层。
10.如权利要求6所述的吹胀式均热板的加工方法，其特征在于：在所述导热板与两个所述基板共同轧制时，在所述导热板的外侧涂冲压油或者石墨。
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