CN114423236A - 电子设备相变储热器制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种电子设备相变储热器制备方法,密封性能好,热阻小、抗冲击振动能力强,换热效率高。本发明通过下述技术方案实现:将设计为点阵杆径在多个方向形成梯度变化的与相变盒体内腔共形的多孔结构导热芯体装配到相变盒体的内腔,形成导热芯体和相变盒体的一体模型;使用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形,得到相变储热器导热芯体和相变盒体的一体结构、密封柱;通过相变盒体内部孔隙体积测量、真空加热定量灌注等工序实现熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固‑液相变材料灌注到相变盒体中形成相变材料定量灌注体;通过相变盒体工艺孔、密封后进行焊接或粘接结合,组装密封形成相变储热器产品相变材料封装体。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备散热技术储能和温控领域,具体为一种电子设备相变储热器制备方法。
背景技术
随着电子设备中电子元器件功率不断变大,而物理尺寸却不断变小,热流密度不断增加,导致电子器件工作时温度过高,势必会影响电子元器件的性能,这就要求对其进行有效的温度控制。常见电子设备温控用相变材料PCM,根据相变温控原理热量储存需要一定的载体,材料热量的储存有两种形式,一种是显热储存,即靠材料的热容来储热,在热量储存过程中,材料的温度会随储热量的增加而升高,呈良好的线性关系,反之热量在释放过程时,材料温度随释放热量的增大而呈线性下降;另一种是潜热储存,即靠材料的相变潜热来储热,与显热储存相比,潜热储存有两个明显的特点:一是储热密度较大;二是潜热储热时温度近似恒温。相变温控的原理是当被控温物体表面温度上升到上限温度时,PCM相变吸收热量,延缓表面温度上升;同样地,温度下降到下限温度时,PCM发生反向相变释放热量,延缓表面温度下降。针对不同类型电子设备的温控,相变温控过程有所不同。对于具有短时高发热特性的电子设备,其相变温控是利用PCM的相变储热来吸收电子设备在短时间内产生的大量热量。因为储热过程近似恒温,电子设备温度可以在短时间内维持恒定或维持在规定温度范围内。当电子设备在不发热时,PCM有足够长时间反向相变释放热量以恢复其原始状态,为下一次的相变储热做好准备。对于具有间歇发热特性或处于波动温度环境下的电子设备,其相变温控是当电子设备处于高发热期间或高温环境下,PCM通过相变储存热量,维持电子设备温度在某一温度以下,防止温度过高;而当电子设备处于低发热期间或低温环境下,PCM反向相变释放热量,维持电子设备温度在某一温度以上,防止电子设备温度过低。简单地说,就是控制电子设备的温度波动幅度。相变温控装置相变材料(PCM)在温控应用中为防止熔化时液相流失或升华时气相损失,需要用一定外形的容器封装,使其与被控温物体外形相匹配,构成相变温控装置。常用PCM(金属合金类除外)的导热系数都较低,在进行相变储放热时,PCM内部会产生较大的温度梯度,这样接近电子器件发热表面处的PCM温度可能已远远超过其熔点甚至到了沸点,由于PCM低导热性,封装容器内远离发热面的PCM内部仍以固态存在。由于高的温度梯度或高的蒸汽压力或两者因素的组合,可能导致相变温控装置失效。因此在温控应用中需加入一定量的金属粉、石墨粉作为导热填料增大PCM的导热性。一般情况下相变温控装置主要由相变材料、封装容器和导热增强体(填料)三部分组成。航空航天电子设备所处温度环境通常极为恶劣,必须采用一定的温控手段使航空航天器上电子设备温度保持在一定的范围内,保证其正常工作。然而部分航空航天电子设备工作空间狭小密闭,无故障工作温度带相对较窄,其在有限工作时间内热耗高,散热条件缺失或存在外界对其加热。由于其自身的条件限制及平台环境的条件限制,多数情况下无法采用气、液体自然或强迫对流等传统方式进行辅助散热,且部分产品外界会通过传导或热辐射的方式对其传热,而仅仅依靠电子设备自身结构的金属热沉传导、辐射的热量较小,不足以满足散热要求。采用相变储热器是实现该特殊应用场景下的电子设备散热的有效方式,能在一定时间内达到温度控制目的,保障电子设备可靠工作。但是目前相变温控装置中采用的PCM绝大部分仍为固-液相变型PCM,较少采用固-固相变型PCM,主要原因是现有固-固相变型PCM都有一些难以克服的缺点,而固-液相变型PCM相变时易流动和易挥发,使用时需进行密闭封装。目前,由于PCM与金属储热腔体的线膨胀系数存在差异,导致反复加热后PCM出现膨胀后收缩而易使储热器性能发生变化,这就要求储热器在实现密封的同时还需要高强度。铝合金具有低的密度、高的比强度、优异的成形性、良好的抗腐蚀性能、优良的导电导热性,已作为一种轻量化材料被广泛应用到航空航天、汽车运输等领域。常用的铝合金3D打印技术主要有激光选区熔化(SLM)、电子束选区熔化(EBM)、选择性激光烧结(SLS)以及激光近净成形(LENS)等,其中激光选区熔化技术成形精度高,可以制备复杂精密的零件,已成为金属增材制造的研究热点。激光选区熔化AlSi10Mg铝合金的抗拉强度可达280MPa以上,导热率达170W/(m·K)以上,满足相变储热器的使用要求。
传统的电子设备相变储热器其主体结构一般包含盒体、盖板、导热芯体2等部分,采用分体制造、焊接组合而成,存在工艺难度大、制造周期长、产品合格率低、产品性能不足等问题。常见问题有:
①盒体与盖板通过真空钎焊或电子束焊组合,焊接区域大,易产生致使液态相变材料3泄漏的焊接缺陷;
②导热增强效果较好的导热芯体2一般为多孔结构,其与盒体之间分体式组装或焊接,增加了外部导热面传递至相变储热器内部导热芯体2的热阻,且抗冲击振动性能不足;
③一些复杂内腔结构的相变储热器,其内部导热芯体2的制备与安装难度较大,空间利用率低。
发明内容
为解决现有技术存在的问题和存在的不足之处,本发明提出一种密封可靠、热阻小,换热效率高、抗恶劣环境、适应复杂内腔结构的电子设备相变储热器制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案来实现:
一种电子设备相变储热器制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1:设计点阵杆径在多个方向形成梯度变化的与相变盒体内腔共形的多孔结构导热芯体装配到相变盒体的内腔,形成导热芯体和相变盒体的一体模型;采用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形相变储热器导热芯体2和相变盒体1的一体结构和密封柱;
步骤2:使用高频振动、高压气体冲刷方式通过相变盒体1、工艺孔1-1清理导热芯体2内部的残留粉末;
步骤3:将导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱连同打印平台进行热处理,热处理温度260℃~300℃,保温时间2小时,随炉冷却;
步骤4:通过线切割加工将导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱与打印平台分离;
步骤5:往相变盒体1内腔灌注满洁净水,通过量筒量体积或电子称称重方式直接或间接计算相变盒体1内部水的体积,获取相变盒体1内部的孔隙体积V1,,然后将相变盒体1通过烘箱烘干;
步骤6:相变材料3为熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3,其在相变盒体1内的液态灌注体积V2取V1的85%~95%区间的定值,通过液态相变材料3的密度计算出灌注相变材料3的质量M,使用电子称称量质量M的固态相变材料3,然后,使用专用灌注工装连接相变盒体1的工艺孔1-1,放置到真空烘箱中进行加热,对液体变相材料定量灌注,真空加热定量灌注体,得到相变材料3定量灌注体;
步骤7:精加工相变盒体1、工艺孔1-1、密封柱,使得相变盒体1、工艺孔1-1与密封柱之间形成配合焊接方式采用0.02mm~0.1mm的间隙配合,粘接方式采用内、外螺纹配合,其中相变盒体1、工艺孔1-1精加工时采用干式铣削加工,加工完成后对工艺孔1-1孔壁及孔外侧5mm附近区域进行清理;密封柱在组装前需要进行酸洗处理;
步骤8:采用真空电子束焊接工艺,将步骤7处理后的相变盒体1工艺孔1-1与密封柱焊接接合,形成相变材料3封装体;或将步骤7处理后的相变盒体1加热使得相变材料3熔化至液态,在恒温加热台上采用激光焊接工艺将相变盒体1、工艺孔1-1与密封柱焊接接合;或将步骤7处理后的相变盒体1加热使得相变材料3熔化至液态,在恒温加热台上使用结构胶粘剂将相变盒体1、工艺孔1-1与密封柱粘接接合;
步骤9:精加工相变材料3封装体外形尺寸,进行电镀、油漆处理,得到相变储热器产品。
将设计为多孔点阵结构,且点阵杆径在多个方向形成梯度变化的,与相变盒体1内腔共形的导热芯体2三维模型装配到相变盒体1的内腔,形成导热芯体2和相变盒体1的一体模型;使用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形,并经清理残留粉末、热处理、线切割等工序后得到相变储热器导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱;通过相变盒体1内部孔隙体积测量、真空加热定量灌注等工序实现熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3灌注到相变盒体1中形成相变材料3定量灌注体;通过相变盒体1、工艺孔1-1、密封柱精加工后,进行焊接或粘接结合,组装密封形成相变材料3封装体;通过精加工相变材料3封装体外形尺寸、电镀、油漆等工序形成相变储热器产品。
本发明相比于现有技术的有益效果在于:
密封性能好,制造周期短,产品设计自由度更大。取消了传统制造方式中盒体与盖板大区域焊接的工艺方式,避免了液态相变材料3在焊接缺陷处的泄漏风险;通过盒体内部孔隙体积的测量,液态相变材料3的定量精确灌注,避免了相变储热器受热后内部压力过大而鼓包泄漏风险;多种密封柱密封工艺方式,为相变储热器的可靠密封提供了有利保障;导热芯体2通过增材制造方式封装于相变储热器盒体内部,改变传统制造工艺中的多零件备料、加工、表面处理、齐套、装配、焊接工序为多零件一体打印成形,降低了工艺难度,缩短了工序流程及制造周期;相比传统的相变储热器制造方式,本发明产品设计自由度更大,结构空间利用率更高,能够适应于复杂内腔结构的相变储热器的设计要求。
热阻小、抗冲击振动能力强。本发明将设计为多孔点阵结构的导热芯体2装配在所述盒体的空腔结构导热内表面的四壁,与盒体实体连接,与盒体内腔共形,导热芯体2点阵杆径在多个方向形成梯度变化结构,减小了外部导热面传递至相变储热器内部导热芯体2的热阻,增强了抗冲击振动能力,起到了空腔盒体结构力学性能增强的目的,抗震动、抗扭曲、抗内压。
换热效率高。本发明基于增材制造技术,采用熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3,从外部工艺孔1-1将低温固-液相变材料3灌注到的导热芯体2多孔结构中,密封形成相变材料3封装体。结构简单,内部无换热管路组件,相变储热材料与导热芯体2晶胞结构换热介质直接接触且互不相溶,换热效率高,固-液相变材料3潜热较大、体积变化小、成本低廉。相比传统的相变储热器制造方式,本发明实施例多孔点阵结构的导热芯体2装配在所述盒体的空腔结构导热内表面的四壁,与盒体实体连接,与盒体内腔共形,导热芯体2点阵杆径在多个方向形成梯度变化结构,减小了外部导热面传递至相变储热器内部导热芯体2的热阻,增强了抗冲击振动能力,起到了空腔盒体结构力学性能增强的目的,抗震动、抗扭曲、抗内压。取消了传统制造方式中盒体与盖板大区域焊接的工艺方式,避免了液态相变材料3在焊接缺陷处的泄漏风险;通过盒体内部孔隙体积的测量,液态相变材料3的定量精确灌注,避免了相变储热器受热后内部压力过大而鼓包泄漏风险;多种密封柱密封工艺方式,为相变储热器的可靠密封提供了有利保障。
附图说明
图1是本发明电子设备相变储热器制备的工艺方法流程图;
图2是本发明电子设备相变储热器的透视图;
图3是图1相变储热器导热芯体的分解剖面示意图;
图4是图3相变储热器导热芯体晶胞结构类型图;
图5是相变盒体示意图;
图6是图5的热芯体分布示意图。
图中:1—相变盒体1;2—导热芯体2;3—相变材料3;4—密封柱;1-1—工艺孔;1-2—安装孔。
下面结合具体实施例描述本发明。
具体实施方式
参阅图1、图2。将盒体工艺孔1-1与密封柱焊接接合,形成为各面均匀厚度抽壳而成的空腔结构盒体;设计多孔点阵结构,且点阵杆径在多个方向形成梯度变化的,与相变盒体1内腔共形的导热芯体2三维模型装配到设置有两处工艺孔1-1的相变盒体1的内腔,形成导热芯体2和相变盒体1的一体模型;使用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形,并经清理残留粉末、热处理、线切割等工序后得到相变储热器导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱;通过相变盒体1内部孔隙体积测量、真空加热定量灌注等工序实现熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3灌注到相变盒体1中形成相变材料3定量灌注体;通过相变盒体1、工艺孔1-1、密封柱精加工后,进行焊接或粘接结合,组装密封形成相变材料3封装体;通过精加工相变材料3封装体外形尺寸、电镀、油漆等工序形成相变储热器产品。
根据本发明,采用如下步骤:
步骤1:采用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形相变储热器导热芯体2和相变盒体1的一体结构和密封柱;
步骤2:使用高频振动、高压气体冲刷方式通过相变盒体1、工艺孔1-1清理导热芯体2内部的残留粉末;
步骤3:将导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱连同打印平台进行热处理,热处理温度260℃~300℃,保温时间2小时,随炉冷却;
步骤4:通过线切割加工将导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱与打印平台分离;
步骤5:往相变盒体1内腔灌注满洁净水,通过量筒量体积或电子称称重方式直接或间接计算相变盒体1内部水的体积,获取相变盒体1内部的孔隙体积V1,,然后将相变盒体1通过烘箱烘干;
步骤6:相变材料3为熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3,其在相变盒体1内的液态灌注体积V2取V1的85%~95%区间的定值,通过液态相变材料3的密度计算出灌注相变材料3的质量M,使用电子称称量质量M的固态相变材料3,然后,使用专用灌注工装连接相变盒体1的工艺孔1-1,放置到真空烘箱中进行加热,对液体变相材料定量灌注,真空加热定量灌注体,得到相变材料3定量灌注体;
步骤7:精加工相变盒体1工、艺孔1-1、密封柱,使得相变盒体1工艺孔1-1与密封柱之间形成配合焊接方式采用0.02mm~0.1mm的间隙配合,粘接方式采用内、外螺纹配合,其中相变盒体1、工艺孔1-1精加工时采用干式铣削加工,加工完成后对工艺孔1-1孔壁及孔外侧5mm附近区域进行清理;密封柱在组装前需要进行酸洗处理;
步骤8:采用真空电子束焊接工艺,将步骤7处理后的相变盒体1、工艺孔1-1与密封柱焊接接合,形成相变材料3封装体;或将步骤7处理后的相变盒体1加热使得相变材料3熔化至液态,在恒温加热台上采用激光焊接工艺将相变盒体1、工艺孔1-1与密封柱焊接接合;或将步骤7处理后的相变盒体1加热使得相变材料3熔化至液态,在恒温加热台上使用结构胶粘剂将相变盒体1工艺孔1-1与密封柱粘接接合;
步骤9:精加工相变材料3封装体外形尺寸,进行电镀、油漆处理,得到相变储热器产品。
参阅图3、图5、图6。导热芯体2设计为适合于增材制造的多孔点阵结构,孔隙率达80%以上,具体点阵晶胞结构类型可采用如图3所示的a、b、c三种结构,其中a-1、a-2,b-1、b-2,c-1、c-2分别为a、b、c三种结构的不同方向视图。导热芯体2杆径0.4~1mm,单晶体边长3~5mm。导热芯体2呈变杆径梯度形态,其点阵杆径在多个方向形成梯度变化结构,如图5中的相变盒体1d中的导热芯体2d-1,其靠近相变盒体1导热内表面的面为d-1-2,靠近相变盒体1内腔悬空下表面的面为d-1-1,在d-1-1、d-1-2面上均做了杆径加粗处理,起到增强导热、利于支撑盒体增材制造成形的目的。
参阅图4。进一步的优选方案,盒体与导热芯体2组合后使用铝合金AlSi10Mg粉末通过激光选区熔化工艺3D打印成形导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱,使用高频振动、高压气体冲刷方式通过预留工艺孔1-1清理盒体内腔、导热芯体2内部的残余粉末,所有打印成形件连同打印平台进行热处理,温度260℃~300℃热处理,保温时间2小时,随炉冷却;铝合金粉末经激光选区熔化成形的导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱热处理后的抗拉强度达280MPa以上,导热率达170W/(m·K)以上。
进一步的优选方案,通过线切割加工将导热芯体2和相变盒体1的一体结构、密封柱与打印平台分离;往盒体内腔灌注满水,通过量筒量体积或电子称称重等方式计算盒体内部水的体积,即得到盒体内部孔隙的体积V1,完成后将盒体通过烘箱烘干;液态相变材料3的灌注体积V2取V1的85%~95%区间的定值,通过液态相变材料3的密度计算出灌注相变材料3的质量M,使用电子称称量质量M的固态相变材料3,将固态相变材料3放置到专用灌注容器中,灌注容器连接盒体的工艺孔1-1,灌注容器和盒体整体放置到真空烘箱真空加热定量灌注,得到液态相变材料3定量灌注体;
进一步的优选方案,相变材料3采用熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3,潜热值大于200kJ/kg,液态密度小于1g/cm3,无毒。
进一步的优选方案,精加工相变盒体1工艺孔1-1、密封柱,使得相变盒体1工艺孔1-1与密封柱之间形成配合(焊接方式采用0.02mm~0.1mm的间隙配合,粘接方式采用内、外螺纹配合)。其中相变盒体1工艺孔1-1精加工时采用干式铣削加工,加工完成后对工艺孔1-1孔壁及孔外侧5mm附近区域进行清理;密封柱在组装前需要进行酸洗处理;
进一步的优选方案,采用真空电子束焊接工艺,将步骤7处理后的相变盒体1工艺孔1-1与密封柱焊接接合,形成相变材料3封装体;或将步骤7处理后的相变盒体1加热使得相变材料3熔化至液态,在恒温加热台上采用激光焊接工艺将相变盒体1工艺孔1-1与密封柱焊接接合;或将步骤7处理后的相变盒体1加热使得相变材料3熔化至液态,在恒温加热台上使用结构胶粘剂将相变盒体1工艺孔1-1与密封柱粘接接合;
进一步的优选方案,精加工相变材料3封装体外表面,进行电镀、油漆等处理,得到相变储热器产品。本实施例使用过程中,将相变储热器外部导热面与电子产品导热面贴合,通过安装孔1-2安装螺钉/螺栓使得相变储热器与电子产品紧固。
以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的阐述说明,但并不用以构成限制对本发明的限制。在不脱离本发明的原理、精神和原则情况下,本领域相关人员所做的任何修改、等同替换、变形和改进,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电子设备相变储热器制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤1:设计点阵杆径在多个方向形成梯度变化的与相变盒体内腔共形的多孔结构导热芯体装配到相变盒体的内腔,形成导热芯体和相变盒体的一体模型;采用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形相变储热器的导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体结构和密封柱;
步骤2:使用高频振动、高压气体冲刷方式清理相变盒体(1)、工艺孔(1-1)和导热芯体(2)内部的残留粉末;
步骤3:将导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体结构、密封柱连同打印平台进行热处理,热处理温度260℃~300℃,保温时间2小时,随炉冷却;
步骤4:通过线切割加工将导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体结构、密封柱与打印平台分离;
步骤5:往相变盒体(1)内腔灌注满洁净水,通过量筒量体积或电子称称重方式直接或间接计算相变盒体(1)内部水的体积,获取相变盒体(1)内部的孔隙体积V1,然后将相变盒体(1)通过烘箱烘干;
步骤6:相变材料(3)为熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料,其在相变盒体(1)内的液态灌注体积V2取V1的85%~95%区间的定值,通过液态相变材料(3)的密度计算出灌注相变材料(3)的质量M,使用电子称称量质量M的固态相变材料(3),然后,使用专用灌注工装连接相变盒体(1)与工艺孔(1-1),放置到真空烘箱中进行加热,对液体变相材料定量灌注,真空加热定量灌注体,得到相变材料(3)定量灌注体;
步骤7:精加工相变盒体(1)、工艺孔(1-1)、密封柱,使得相变盒体(1)工艺孔(1-1)与密封柱之间形成配合焊接方式采用0.02mm~0.1mm的间隙配合,粘接方式采用内、外螺纹配合,其中相变盒体1工艺孔(1-1)精加工时采用干式铣削加工,加工完成后对工艺孔(1-1)孔壁及孔外侧5mm附近区域进行清理;密封柱在组装前需要进行酸洗处理;
步骤8:采用真空电子束焊接工艺,将步骤7处理后的相变盒体(1)工艺孔(1-1)与密封柱焊接接合,形成相变材料(3)封装体;或将步骤7处理后的相变盒体(1)加热使得相变材料(3)熔化至液态,在恒温加热台上采用激光焊接工艺将相变盒体(1)工艺孔(1-1)与密封柱焊接接合;或将步骤7处理后的相变盒体(1)加热使得相变材料(3)熔化至液态,在恒温加热台上使用结构胶粘剂将相变盒体(1)、工艺孔(1-1)与密封柱粘接接合;
步骤9:精加工相变材料3封装体外形尺寸,进行电镀、油漆处理,得到相变储热器产品。
2.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:将盒体工艺孔(1-1)与密封柱焊接或粘接接合,形成为各面均匀厚度抽壳而成的空腔结构盒体;设计多孔点阵结构,且点阵杆径在多个方向形成梯度变化的,与相变盒体(1)内腔共形的导热芯体(2)三维模型装配到设置有两处工艺孔(1-1)的相变盒体(1)的内腔,形成导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体模型;使用铝合金粉末经激光选区熔化设备打印成形,并经清理残留粉末、热处理、线切割等工序后得到相变储热器导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体结构、密封柱;通过相变盒体(1)内部孔隙体积测量、真空加热定量灌注等工序实现熔点在40℃~90℃之间物性稳定的低温固-液相变材料3灌注到相变盒体(1)中形成相变材料(3)定量灌注体;通过相变盒体(1)工艺孔(1-1)、密封柱精加工后,进行焊接或粘接结合,组装密封形成相变材料(3)封装体;通过精加工相变材料(3)封装体外形尺寸、电镀、油漆等工序形成相变储热器产品。
3.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:导热芯体(2)设计为增材制造的多孔点阵结构,孔隙率达80%以上,具体点阵晶胞结构类型采用a、b、c三种结构,导热芯体(2)杆径0.4~1mm,单晶体边长3~5mm。
4.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:导热芯体(2)呈变杆径梯度形态,其点阵杆径在多个方向形成梯度变化结构,相变盒体1d中的导热芯体2d-1,其靠近相变盒体(1)导热内表面的面为d-1-2,靠近相变盒体1内腔悬空下表面的面为d-1-1,在d-1-1、d-1-2面上均做杆径加粗处理。
5.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:相变盒体(1)与导热芯体(2)组合后使用铝合金AlSi10Mg粉末,通过激光选区熔化工艺3D打印成形导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体结构、密封柱,使用高频振动、高压气体冲刷方式通过预留工艺孔(1-1)清理盒体内腔、导热芯体(2)内部的残余粉末,所有打印成形件连同打印平台进行热处理,温度260℃~300℃热处理,保温时间2小时,随炉冷却;铝合金粉末经激光选区熔化成形的导热芯体(2)和相变盒体(1)的一体结构、密封柱热处理后的抗拉强度达280MPa以上,导热率达170W/(m·K)以上。
6.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:得到盒体内部孔隙的体积V1完成后,将盒体通过烘箱烘干;液态相变材料(3)的灌注体积V2取V1的85%~95%区间的定值,通过液态相变材料(3)的密度计算出灌注相变材料(3)的质量M,使用电子称称量质量M的固态相变材料(3),将固态相变材料(3)放置到专用灌注容器中,灌注容器连接盒体的工艺孔(1-1),灌注容器和盒体整体放置到真空烘箱真空加热定量灌注,得到液态相变材料(3)定量灌注体。
7.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:精加工相变盒体(1)、工艺孔(1-1)、密封柱,使得相变盒体(1)、工艺孔(1-1)与密封柱之间形成配合,焊接方式采用0.02mm~0.1mm的间隙配合,粘接方式采用内、外螺纹配合,其中相变盒体(1)工艺孔(1-1)精加工时采用干式铣削加工,加工完成后对工艺孔(1-1)孔壁及孔外侧5mm附近区域进行清理;密封柱在组装前进行酸洗处理。
8.如权利要求1所述的电子设备相变储热器制备方法,其特征在于:将相变储热器外部导热面与电子产品导热面贴合,通过安装孔(1-2)安装螺钉/螺栓使得相变储热器与电子产品紧固。
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