ITBO20110499A1 - METHOD FOR THE REALIZATION OF A SINK AND SINK WHEN OBTAINED - Google Patents
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Description
METODO PER LA REALIZZAZIONE DI UN DISSIPATORE E DISSIPATORE COSÌ OTTENUTO METHOD FOR THE REALIZATION OF A DISSIPATORE AND DISSIPATORE SO OBTAINED
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione s'inquadra nel settore concernente la produzione dei dissipatori ed ai dissipatori di tipo alettato e si riferisce ad un metodo per la realizzazione di un dissipatore e ad un dissipatore così ottenuto. The present invention falls within the sector concerning the production of heat sinks and finned type heat sinks and refers to a method for manufacturing a heat sink and a heat sink thus obtained.
Tale metodo permette di realizzare una grande varietà di dissipatori a partire da un numero di elementi relativamente piccolo. This method allows to realize a great variety of heat sinks starting from a relatively small number of elements.
Detto dissipatore à ̈ di tipo alettato per applicazioni elettrotecniche, elettroniche ed ovunque sia necessario realizzare un raffreddamento a fluido, con o senza circolazione forzata. Said dissipator is of the finned type for electrotechnical and electronic applications and wherever it is necessary to achieve fluid cooling, with or without forced circulation.
Sono noti dissipatori provvisti di una piastra di base avente una faccia destinata al riscontro ed al flusso termico con una corrispondente superficie di un oggetto od elemento da raffreddare ed una contrapposta faccia recante delle alette sporgenti dalla piastra di base e destinate alla dispersione termica per convezione e, secondariamente, per irraggiamento. I dissipatori noti sono realizzati principalmente in leghe di alluminio oppure in rame od altri materiali. Heatsinks are known which are provided with a base plate having a face intended for the abutment and heat flow with a corresponding surface of an object or element to be cooled and an opposite face bearing fins protruding from the base plate and intended for heat dispersion by convection and , secondly, by radiation. Known heat sinks are mainly made of aluminum alloys or copper or other materials.
Il metodo noto più diffuso per la realizzazione di dissipatori alettati in alluminio consiste nell’estrusione che permette di realizzare dissipatori provvisti di alette sporgenti, ad esempio perpendicolari alla piastra di base e mutuamente parallele od inclinate e/o ramificate, destinate alla dispersione termica. The most common known method for the production of aluminum finned heat sinks consists of extrusion which allows to make heat sinks provided with protruding fins, for example perpendicular to the base plate and mutually parallel or inclined and / or branched, intended for heat dispersion.
Uno svantaggio di tale metodo noto per la realizzazione di dissipatori consiste nel fatto che la tecnica di estrusione impone severi limiti alle dimensioni e forme dei dissipatori; ad esempio l’altezza massima delle alette, la distanza minima tra di esse e la loro sottigliezza sono limitati dai vincoli imposti dalle matrici di estrusione. A disadvantage of this known method for manufacturing heat sinks consists in the fact that the extrusion technique imposes severe limits on the dimensions and shapes of the heat sinks; for example the maximum height of the fins, the minimum distance between them and their thinness are limited by the constraints imposed by the extrusion matrices.
Altro svantaggio dei metodi di estrusione per la realizzazione di dissipatori alettati consiste nel fatto che richiedono quantitativi minimi di produzione dipendenti dalle caratteristiche e dimensioni delle macchine per estrusione e sovente molto superiori alle quantità ordinabili dalla clientela. Another disadvantage of extrusion methods for the production of finned heat sinks consists in the fact that they require minimum production quantities depending on the characteristics and dimensions of the extrusion machines and often much higher than the quantities that can be ordered by customers.
Ulteriore svantaggio di detti metodi noti consiste nel fatto che ciascun tipo di dissipatore richiede uno specifico attrezzaggio delle macchine per la sua produzione costringendo, per forniture in pronta consegna, a mantenere grandi ed onerose giacenze di magazzino. A further disadvantage of said known methods consists in the fact that each type of dissipator requires specific equipment of the machines for its production, forcing, for supplies ready for delivery, to maintain large and expensive stocks.
Uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un metodo che permetta di realizzare dissipatori pressoché di qualsiasi misura e caratteristica, in particolare con alette anche molto alte e con ogni spaziatura ed orientamento. An object of the present invention is to propose a method which allows to realize heat sinks of almost any size and characteristic, in particular with even very high fins and with any spacing and orientation.
Altro scopo à ̈ di proporre un metodo che consenta di realizzare i dissipatori in ogni quantità , anche unitaria, ovvero senza quantitativi minimi di produzione. Another purpose is to propose a method that allows to make the heat sinks in any quantity, even unitary, or without minimum production quantities.
Ulteriore scopo à ̈ di proporre un metodo che permetta di realizzare e consegnare prontamente una grande varietà di dissipatori modulari mantenendo a magazzino poche diverse tipologie di elementi costitutivi. A further purpose is to propose a method that allows to promptly produce and deliver a large variety of modular heat sinks while keeping a few different types of constituent elements in stock.
Altro scopo à ̈ di proporre un metodo che utilizzi strumenti e macchine relativamente semplici e che non richiedano complesse e laboriose operazioni di attrezzaggio per passare dalla produzione di una tipologia di dissipatori ad un’altra. Another purpose is to propose a method that uses relatively simple tools and machines and that do not require complex and laborious tooling operations to pass from the production of one type of heat sink to another.
Ulteriore scopo à ̈ di proporre un dissipatore con caratteristiche, particolarmente della sua alettatura, pressoché di ogni tipo. A further aim is to propose a heat sink with characteristics, particularly of its fins, of almost every type.
I dissipatori oggetto della presente invenzione sono costituiti da una varietà di piastre di base e da varietà di insiemi di alette bloccati alle piastre. The heat sinks object of the present invention consist of a variety of base plates and a variety of sets of fins locked to the plates.
Il metodo di realizzazione del dissipatore prevede di utilizzare una piastra, ad esempio a parallelepipedo appiattito, ed un insieme di alette ciascuna dotata di una radice, ovvero di un bordo destinato al fissaggio e prevede di: The method of manufacturing the heat sink provides for the use of a plate, for example with a flattened parallelepiped, and a set of fins each equipped with a root, or an edge intended for fixing and provides for:
- realizzare su una faccia principale della piastra delle scanalature parallele a due suoi lati ad esempio tramite fresatura con albero frese a disco e spaziatori intercambiabili; - making grooves parallel to two of its sides on one main face of the plate, for example by milling with a shaft, disc cutters and interchangeable spacers;
- eventualmente di realizzare dei sottosquadri opzionali delle scanalature, ad esempio tramite fresatura del fondo delle scanalature con fresa a candela o tramite compressione dei bordi delle scanalature tramite pressa a piani o pressa a rulli sagomati; - optionally to create optional undercuts of the grooves, for example by milling the bottom of the grooves with an end mill or by compressing the edges of the grooves by means of a flat press or a shaped roller press;
- inserire radici delle alette nelle scanalature; - insert the roots of the fins into the grooves;
- esercitare sui lati paralleli alle scanalature delle forze di compressione laterale della piastra con forze perpendicolari alle scanalature e giacenti o quasi su un piano parallelo alla piastra; - exert on the sides parallel to the grooves the lateral compression forces of the plate with forces perpendicular to the grooves and lying or almost on a plane parallel to the plate;
- opzionalmente applicare alla piastra prima della compressione uno o più riscontri a ghigliottina, ad esempio in spazi tra alette da fissare, per impedire la curvatura della piastra durante la compressione. I riscontri possono, se necessario, avere un certo gioco per compensare la riduzione di larghezza della piastra dovuta alla compressione laterale. - optionally apply one or more guillotine strikers to the plate before compression, for example in spaces between the fins to be fixed, to prevent the plate from bending during compression. The fingers may, if necessary, have some play to compensate for the reduction in width of the plate due to lateral compression.
In alternativa l’invenzione prevede, dopo la fase di realizzazione delle scanalature ed in luogo delle successive fasi, di piegare leggermente la piastra facendo assumere al essa una forma di settore di parete cilindrica con generatrici rette parallele alle scanalature e con la faccia recante le scanalature rivolta verso l’esterno della parete cilindrica, ovvero in direzione opposta alla sua concavità , in modo da allargare la sezione delle scanalature verso la loro imboccatura. La fase successiva prevede l’inserimento delle radici delle alette nelle scanalature seguita da una fase di spianamento per riportare la piastra di base alla sua originaria forma piana ottenendo la chiusura delle scanalature ed il bloccaggio delle alette. L’invenzione prevede che tale fase sia realizzata tramite azioni di compressione della piastra da parte di una o più ghigliottine posizionate tra le alette ed agenti sulla piastra in direzione opposta alla curvatura; in alternativa o preliminarmente può essere esercitata una forza di raddrizzamento della piastra applicata alle alette stesse. Alternatively, the invention provides, after the grooving phase and in place of the subsequent phases, to slightly bend the plate making it assume the shape of a cylindrical wall sector with straight generatrices parallel to the grooves and with the face bearing the grooves facing the outside of the cylindrical wall, or in the opposite direction to its concavity, so as to widen the section of the grooves towards their mouth. The next phase involves the insertion of the roots of the fins in the grooves followed by a leveling phase to bring the base plate back to its original flat shape, thus closing the grooves and locking the fins. The invention provides that this step is carried out by compressing the plate by one or more guillotines positioned between the fins and acting on the plate in the opposite direction to the curvature; alternatively or preliminarily, a straightening force can be exerted on the plate applied to the fins themselves.
Le caratteristiche dell'invenzione sono nel seguito evidenziate con particolare riferimento agli uniti disegni nei quali: The characteristics of the invention are highlighted below with particular reference to the accompanying drawings in which:
- la figura 1 illustra una vista schematica assonometrica di una varietà di piastre diverse; Figure 1 illustrates an axonometric schematic view of a variety of different plates;
- la figura 2 illustra una vista schematica assonometrica e di una varietà di insiemi di alette diverse combinabili con le piastre di figura 1 per ottenere vari tipi di dissipatori; Figure 2 illustrates an axonometric schematic view of a variety of sets of different fins which can be combined with the plates of Figure 1 to obtain various types of heat sinks;
- la figura 3 illustra una vista schematica e parziale di una fase di esecuzione di scanalature sulla piastra, illustrata in sezione trasversale, da parte di un utensile modulare a fresa multipla; Figure 3 illustrates a schematic and partial view of a step for making grooves on the plate, shown in cross section, by a modular multi-cutter tool;
- la figura 4 illustra una vista schematica della piastra scanalata; Figure 4 illustrates a schematic view of the grooved plate;
- la figura 5 illustra una vista schematica parziale ingrandita di un utensile componibile a rulli sagomati di deformazione per la esecuzione di una fase opzionale di realizzazioni di sottosquadri delle scanalature; Figure 5 illustrates an enlarged partial schematic view of a modular tool with shaped deformation rollers for carrying out an optional step of making undercuts of the grooves;
- la figura 6 illustra una vista parziale, ingrandita ed in sezione trasversale dei sottosquadri realizzati nella precedente fase opzionale ove le deformazione e tali sottosquadri sono rappresentati in modo amplificato; Figure 6 illustrates a partial, enlarged and cross-sectional view of the undercuts made in the previous optional step where the deformations and these undercuts are represented in an amplified manner;
- la figura 7 illustra una vista schematica in sezione trasversale di una fase di bloccaggio delle radici delle alette nelle scanalature della piastra eseguita da mezzi a pressa e mezzi antideformazioni parzialmente illustrati; Figure 7 illustrates a schematic cross-sectional view of a step of locking the roots of the fins in the grooves of the plate carried out by press means and anti-deformation means partially illustrated;
- la figura 8 illustra una vista schematica e parziale di una piastra scanalata diversa da quella precedentemente illustrata e prevista da una variante del metodo; Figure 8 illustrates a schematic and partial view of a grooved plate different from that previously illustrated and provided by a variant of the method;
- la figura 9 illustra una vista schematica in sezione trasversale della fase di figura 7 di bloccaggio delle radici delle alette nelle scanalature della piastra eseguita da mezzi a pressa diversi da quelli di figura 7 e previsti da una variante del metodo. Con riferimento alle figure da 1 a 7, con 1, 8 e 2 sono indicati rispettivamente il dissipatore oggetto della presente invenzione, mezzi ad aletta 8 e mezzi a piastra 2 di tale dissipatore 1 realizzato tramite il metodo oggetto della presente invenzione. Il metodo prevede di ottenere il dissipatore 1 a partire da una pluralità di mezzi ad aletta 8 e da un mezzo a piastra 2 di base. Tale mezzo a piastra 2 à ̈ di forma pressoché prismatica od a parallelepipedo retto con due facce principali 3, 4 reciprocamente parallele e con due facce laterali 5, 6 opposte e reciprocamente parallele, come illustrato in figura 1. Figure 9 illustrates a schematic cross-sectional view of the step of Figure 7 of locking the roots of the fins in the grooves of the plate performed by press means other than those of Figure 7 and provided by a variant of the method. With reference to Figures 1 to 7, 1, 8 and 2 indicate respectively the heatsink object of the present invention, fin means 8 and plate means 2 of this heatsink 1 made by means of the method object of the present invention. The method provides for obtaining the dissipator 1 starting from a plurality of fin means 8 and a base plate means 2. This plate means 2 has an almost prismatic or right parallelepiped shape with two main faces 3, 4 mutually parallel and with two side faces 5, 6 opposite and mutually parallel, as illustrated in figure 1.
I mezzi ad aletta 8 possono essere realizzati in vari modi, ad esempio tagliando trasversalmente un profilato ottenuto per estrusione, fustellando una lastra, sagomando e tagliano un nastro, etc. e possono presentare pressoché ogni forma, piana, rastremata, ondulata, ramificata etc.. The wing means 8 can be made in various ways, for example by transversely cutting a section obtained by extrusion, punching a plate, shaping and cutting a tape, etc. and can have almost any shape, flat, tapered, wavy, branched, etc.
Anche i mezzi a piastra 2 possono essere realizzati in vari modi, ad esempio tagliando profilati a sezione rettangolare, fustellando lastre, etc. The plate means 2 can also be made in various ways, for example by cutting rectangular section profiles, punching plates, etc.
Preferibilmente i mezzi ad aletta 8 ed a piastra 2 sono entrambi in alluminio o sue leghe; in alternativa possono essere di altri materiali anche diversi, ad e esempio i mezzi ad aletta 8 possono essere in rame o sue leghe ed il mezzo a piastra 2 può essere in lega d’alluminio oppure essere entrambi in rame. È anche previsto che il mezzo a piastra 2 sia a base di alluminio o rame e che i mezzi ad aletta 8 siano in diamante o in altre forme del carbonio quale diamante in polvere o nanotubo di carbonio in una matrice di resina sintetica, ad esempio di tipo epossidico. Preferably the fin 8 and plate 2 means are both made of aluminum or its alloys; alternatively they can be of other materials, even different, for example the fin means 8 can be in copper or its alloys and the plate means 2 can be in aluminum alloy or both can be in copper. It is also provided that the plate means 2 is aluminum or copper based and that the fin means 8 are made of diamond or other forms of carbon such as diamond powder or carbon nanotube in a synthetic resin matrix, for example of epoxy type.
Ciascun mezzo ad aletta 8 della pluralità di mezzi ad aletta à ̈ dotato di un bordo o radice 9 destinato ad essere fissato al mezzo a piastra 2. Each fin means 8 of the plurality of fin means is provided with an edge or root 9 intended to be fixed to the plate means 2.
Il metodo prevede inoltre di: The method also provides for:
- fare una pluralità di scanalature 12 su una faccia principale 3 del mezzo a piastra 2 disponendo tali scanalature 12 parallelamente alle facce laterali 5, 6 del mezzo a piastra 2 e realizzando dette scanalature 12 in modo che la loro sezione trasversale abbia dimensioni uguali o leggermente maggiori di quelle delle radici 9 di detta pluralità di alette; - making a plurality of grooves 12 on a main face 3 of the plate means 2 by arranging these grooves 12 parallel to the side faces 5, 6 of the plate means 2 and making said grooves 12 so that their cross section has the same or slightly dimensions greater than those of the roots 9 of said plurality of fins;
- inserire le radici 9 nelle scanalature 12; - insert the roots 9 into the grooves 12;
- sottoporre il mezzo a piastra 2 associato ai mezzi ad aletta 8 a compressione esercitando sulle facce laterali 5, 6 delle forze di compressione pressoché ortogonali a tali facce e di entità uguale o superiore a quella necessaria alla deformazione plastica del mezzo a piastra 2. - subjecting the plate means 2 associated with the fin means 8 to compression by exerting on the lateral faces 5, 6 compression forces almost orthogonal to these faces and of an amount equal to or greater than that necessary for the plastic deformation of the plate means 2.
La deformazione plastica del mezzo a piastra 2 provocata dalla compressione, causa un restringimento delle scanalature 12 ed il blocco entro di esse delle radici 9 dei mezzi ad aletta 8 realizzando il dissipatore 1. The plastic deformation of the plate means 2 caused by the compression causes a narrowing of the grooves 12 and the blocking within them of the roots 9 of the fin means 8 forming the dissipator 1.
Il metodo prevede di scegliere il mezzo a piastra 2 tra una varietà di mezzi a piastra di diverse caratteristiche e la pluralità di mezzi ad aletta 8 tra una varietà di pluralità di mezzi ad aletta 8 e prevede inoltre realizzare le scanalature 12 ad una reciproca distanza predeterminata, in funzione delle specifiche e/o delle caratteristiche del dissipatore 1 da realizzare. In tal modo à ̈ possibile realizzare una grandissima varietà di dissipatori 1 e di realizzarli in qualsiasi quantità mantenendo in magazzino un numero ridotto di elementi di base del dissipatore ovvero di mezzi a piastra 2 e ad aletta 8. The method provides for selecting the plate means 2 from a variety of plate means with different characteristics and the plurality of fin means 8 from a variety of plurality of fin means 8 and also provides for the grooves 12 to be formed at a reciprocal predetermined distance , depending on the specifications and / or characteristics of the dissipator 1 to be made. In this way it is possible to realize a very large variety of heat sinks 1 and to manufacture them in any quantity keeping in stock a reduced number of base elements of the heat sink or of plate means 2 and fin 8.
Il metodo prevede anche le fasi opzionali di versare nelle scanalature 12, prima dell’inserimento delle radici 9, del materiale adesivo, ad esempio resina bicomponente od adesivo eventualmente caricati con particelle buone conduttrici termiche per consolidare il fissaggio, oppure materiale fluido buon conduttore termico, ad esempio pasta siliconica od altro materiale fluido adatto a riempire eventuali fessure o spazi tra i mezzi ad aletta ed a piastra. The method also includes the optional steps of pouring into the grooves 12, before the insertion of the roots 9, some adhesive material, for example two-component resin or adhesive, possibly loaded with good thermal conductive particles to consolidate the fixing, or fluid material good thermal conductor , for example silicone paste or other fluid material suitable for filling any cracks or spaces between the fin and plate means.
Il metodo prevede inoltre di fare le scanalature 12 con una profondità preferibilmente compresa tra un quinto e due terzi dello spessore mezzo a piastra 2 ed opzionalmente di realizzare sulle facce principali delle radici 9 dei mezzi ad aletta 8 delle zigrinature od asperità od irregolarità o simili, prima del loro inserimento nelle scanalature 12. Il metodo prevede di effettuare la fase di compressione del mezzo a piastra 2 associato ai mezzi ad aletta 8 tramite una pressa 20 a piani 21, di cui almeno uno à ̈ mobile, od una pressa a rulli di compressione agenti sulle facce laterali 5, 6 del mezzo a piastra 2. I piani 21 della pressa 20 possono essere reciprocamente paralleli e perpendicolari al banco fisso di supporto del mezzo a piastra 2, come illustrato in figura 7. The method further provides for making the grooves 12 with a depth preferably comprised between one fifth and two thirds of the thickness of the plate means 2 and optionally for making knurls or asperities or irregularities or the like on the main faces of the roots 9 of the wing means 8. before their insertion into the grooves 12. The method provides for carrying out the compression step of the plate means 2 associated with the fin means 8 by means of a press 20 with planes 21, of which at least one is mobile, or a roller press of compression acting on the side faces 5, 6 of the plate means 2. The planes 21 of the press 20 can be mutually parallel and perpendicular to the fixed support bench of the plate means 2, as illustrated in Figure 7.
Il metodo, per impedire la deformazione e/o la curvatura del mezzo a piastra 2, comprende la fase opzionale di riscontrare la faccia principale 3, recante le scanalature, del mezzo a piastra 2 con mezzi antideformazioni 22 durante la fase di compressione. I mezzi antideformazioni 22 possono essere a forma di ghigliottina o di lastra e possono essere inseriti tra i mezzi ad aletta 8 od in apposti spazi. The method, to prevent deformation and / or curvature of the plate means 2, comprises the optional step of abutting the main face 3, bearing the grooves, of the plate means 2 with anti-deformation means 22 during the compression step. The anti-deformation means 22 can be in the form of a guillotine or a plate and can be inserted between the fin means 8 or in suitable spaces.
Il metodo prevede inoltre di fare le scanalature 12 tramite corrispondenti frese a disco 24 montate su un albero 25 motorizzato di rotazione delle frese stesse mantenute reciprocamente distanziate da interposti mezzi di distanziamento 26, ad esempio consistenti in boccole impegnate all’albero 25. Gli spessori delle frese a disco 24 e dei mezzi di distanziamento 26 sono determinati dallo spessore delle scanalature 12 e dalla loro reciproca distanza. È quindi possibile montare sull’albero 25 frese a disco 24 e mezzi di distanziamento 26 diversi, in particolare aventi diversi spessori, per realizzare scanalature adatte alle varietà di mezzi ad alette e per spaziare tali scanalature per ottenere gli interspazi desiderati tra i mezzi ad aletta. The method also provides for making the grooves 12 by means of corresponding disk cutters 24 mounted on a motorized shaft 25 for rotation of the cutters themselves kept mutually spaced by interposed spacing means 26, for example consisting of bushings engaged with the shaft 25. of the disk cutters 24 and of the spacing means 26 are determined by the thickness of the grooves 12 and by their mutual distance. It is therefore possible to mount on the shaft 25 disk cutters 24 and spacing means 26 different, in particular having different thicknesses, to make grooves suitable for the variety of fin means and to space these grooves to obtain the desired interspaces between the fin means. flap.
Il metodo prevede opzionalmente anche la realizzazione, prima dell’inserimento delle radici 9 nelle scanalature 12, di sottosquadri 14 delle scanalature in modo che la porzione di apertura della sezione trasversale di ciascuna scanalatura sia leggermente più stretta del fondo della scanalatura, ove la larghezza della porzione di apertura à ̈ uguale o leggermente superiore alla larghezza delle corrispondenti radici 9. The method also optionally provides for the creation, before the insertion of the roots 9 in the grooves 12, of undercuts 14 of the grooves so that the opening portion of the cross-section of each groove is slightly narrower than the bottom of the groove, where the width of the opening portion is equal to or slightly greater than the width of the corresponding roots 9.
Il metodo prevede di ottenere i sottosquadri 14 tramite compressione dei bordi delle scanalature 12 stesse ad esempio tramite una pressa a piani o preferibilmente tramite una pressa a rulli sagomati 28 parzialmente illustrata in figura 5. I rulli di tale pressa sono dotati di rispettive gole ciascuna sagomata a settore di circonferenza a grande diametro ovvero con diametri pari a molte volte lo spessore del rullo che à ̈ leggermente superiore alla distanza tra due scanalature. In alternativa i sottosquadri possono essere ottenuti tramite fresatura del fondo delle scanalature con frese a candela o di altro tipo adatto. The method provides for obtaining the undercuts 14 by compressing the edges of the grooves 12 themselves, for example by means of a platen press or preferably by means of a shaped roller press 28 partially illustrated in Figure 5. The rollers of this press are equipped with respective grooves each shaped a sector of circumference with a large diameter or with diameters equal to many times the thickness of the roller which is slightly greater than the distance between two grooves. Alternatively, the undercuts can be obtained by milling the bottom of the grooves with end mills or other suitable types.
Una prima variante del metodo prevede di utilizzare dei mezzi a piastra 2 di forma prismatica con le facce laterali 5, 6 inclinate rispetto al piano geometrico principale del mezzo a piastra e divergenti in direzione della faccia principale 3 recante le scanalature 12 come illustrato in figura 8. In tal modo una sezione trasversale e perpendicolare alle scanalature del mezzo a piastra assume la forma di un trapezio isoscele la cui base maggiore à ̈ a forma di “greca†od onda quadra per la presenza delle scanalature. L’inclinazione dei lati del trapezio, che corrisponde all’inclinazione delle facce laterali 5, 6, à ̈ ad esempio compresa tra 3° e 20°, preferibilmente di qualche grado. Durante la fase di compressione, i piani 21 della pressa 20 agiscono inizialmente sugli spigoli formati dalla faccia principale 3, recante le scanalature, e le facce laterali 5, 6 inclinate. In questo modo almeno durante le fasi iniziali della compressione le forze e le deformazioni si esercitano e si verificano principalmente nella zona del mezzo a piastra 2 interessata dalle scanalature assicurando un migliore contatto e bloccaggio dei mezzi ad aletta. Il metodo prevede che l’inclinazione delle facce laterali 5, 6 sia realizzata, ad esempio, in fase di estrusione delle barre da cui vengono tagliati i mezzi a piastra oppure durante le fasi di taglio o fustellatura che saranno quindi effettuate con utensili appositamente sagomati. A first variant of the method provides for the use of prismatic-shaped plate means 2 with side faces 5, 6 inclined with respect to the main geometric plane of the plate means and diverging in the direction of the main face 3 carrying the grooves 12 as illustrated in figure 8 In this way a transverse section perpendicular to the grooves of the plate means takes the form of an isosceles trapezoid whose major base is in the shape of a â € œgrecianâ € or a square wave due to the presence of the grooves. The inclination of the sides of the trapezoid, which corresponds to the inclination of the side faces 5, 6, is for example between 3 ° and 20 °, preferably of a few degrees. During the compression step, the planes 21 of the press 20 initially act on the edges formed by the main face 3, bearing the grooves, and the inclined side faces 5, 6. In this way, at least during the initial stages of compression, the forces and deformations are exerted and mainly occur in the area of the plate means 2 affected by the grooves, ensuring better contact and locking of the fin means. The method provides that the inclination of the side faces 5, 6 is made, for example, during the extrusion phase of the bars from which the plate means are cut or during the cutting or punching phases which will then be carried out with specially shaped tools .
Una seconda variante del metodo prevede l’uso di una pressa 20 i cui piani 21 sono inclinati in modo da convergere in direzione dei mezzi ad aletta 8 ovvero, in altre parole, in modo da divergere verso il banco di appoggio come illustrato in figura 9. Detti piani 21 sono inclinati rispetto al banco fisso di supporto del mezzo a piastra 2 sul quale scorrono, di un angolo compreso tra 2° e 20°, preferibilmente di qualche grado. A second variant of the method provides for the use of a press 20 whose planes 21 are inclined so as to converge in the direction of the fin means 8 or, in other words, so as to diverge towards the support bench as illustrated in the figure 9. Said planes 21 are inclined with respect to the fixed bench supporting the plate means 2 on which they slide, by an angle comprised between 2 ° and 20 °, preferably of a few degrees.
Tale conformazione dei piani 21 causa, similmente alla variante precedente, una maggiore deformazione della porzione del mezzo a piastra 2 interessata dalle scanalature assicurando un migliore contatto e bloccaggio dei mezzi ad aletta; inoltre la conformazione della pressa in argomento fornisce sorprendentemente una migliore planarità del mezzo a piastra 2 dopo il bloccaggio dei mezzi ad aletta 8. This conformation of the planes 21 causes, similarly to the previous variant, a greater deformation of the portion of the plate means 2 affected by the grooves, ensuring better contact and locking of the fin means; furthermore, the conformation of the press in question surprisingly provides a better planarity of the plate means 2 after the locking of the fin means 8.
Una variante alternativa del metodo, le cui fasi sono comprensibili anche senza rispettive illustrazioni, prevede, dopo la fase di realizzazione delle scanalature ed in luogo delle successive fasi, di piegare leggermente la piastra facendo assumere al essa una forma di settore di parete cilindrica con generatrici rette parallele alle scanalature e con la faccia recante le scanalature rivolta verso l’esterno della parete cilindrica, ovvero in direzione opposta alla sua concavità , in modo da allargare la sezione delle scanalature verso la loro imboccatura. Questa variante richiede che la dimensione trasversale della scanalatura sia leggermente inferiore alla dimensione trasversale della rispettiva radice. An alternative variant of the method, the steps of which can be understood even without respective illustrations, provides, after the step of making the grooves and instead of the subsequent steps, to slightly bend the plate making it take on the shape of a cylindrical wall sector with generatrices straight lines parallel to the grooves and with the face bearing the grooves facing the outside of the cylindrical wall, or in the opposite direction to its concavity, so as to widen the section of the grooves towards their mouth. This variant requires that the transverse dimension of the groove be slightly smaller than the transverse dimension of the respective root.
La fase successiva della variante prevede l’inserimento delle radici delle alette nelle scanalature seguita da una fase di spianamento per riportare la piastra di base alla sua originaria forma piana ottenendo la chiusura delle scanalature ed il bloccaggio delle alette. L’invenzione prevede che tale fase di spianamento sia realizzata tramite azioni di compressione della piastra su un piano, da parte di una o più ghigliottine posizionate tra le alette ed agenti sulla piastra in direzione opposta alla curvatura, ovvero verso il piano; in alternativa o preliminarmente può essere esercitata una forza di raddrizzamento della piastra applicata alle alette stesse. The next phase of the variant involves the insertion of the roots of the fins in the grooves followed by a leveling phase to bring the base plate back to its original flat shape, thus closing the grooves and locking the fins. The invention provides that this flattening step is carried out by compressing the plate on a plane, by one or more guillotines positioned between the fins and acting on the plate in the opposite direction to the curvature, or towards the plane; alternatively or preliminarily, a straightening force can be exerted on the plate applied to the fins themselves.
Il dissipatore oggetto della presente invenzione à ̈ realizzato secondo il metodo sopra descritto e comprendere un mezzo a piastra 2, ad esempio di rame, preferibilmente di alluminio, ed una pluralità di mezzi ad aletta 8 le cui radici sono bloccate in scanalature 12 del mezzo a piastra 2. Indipendentemente dal materiale del mezzo a piastra, i mezzi ad aletta possono essere preferibilmente in alluminio oppure in rame, in diamante, in resina epossidica caricata con polvere di diamante o con altro conduttore oppure in materiale composito comprendente nanotubo di carbonio o altro materiale buon conduttore di calore in fibre, in una matrice resinosa, ad esempio epossidica, in bassa percentuale. The dissipator object of the present invention is made according to the method described above and comprises a plate means 2, for example of copper, preferably aluminum, and a plurality of fin means 8 whose roots are blocked in grooves 12 of the means a plate 2. Regardless of the material of the plate means, the fin means can preferably be of aluminum or copper, diamond, epoxy resin loaded with diamond powder or other conductor or of a composite material comprising carbon nanotube or other material good conductor of heat in fibers, in a resinous matrix, for example epoxy, in low percentage.
Il mezzo a piastra 2 del dissipatore consiste in uno tra una varietà di mezzi a piastra di diverse caratteristiche e dimensioni ed i mezzi ad aletta 8 della pluralità di mezzi ad aletta 8 sono scelti tra una varietà di pluralità di mezzi ad aletta 8 aventi dimensioni e caratteristiche diverse; inoltre la mutua distanza tra le scanalature 12 adiacenti, ovvero tra mezzi ad aletta 8 adiacenti, à ̈ liberamente predeterminata in funzione delle specifiche e/o delle caratteristiche del dissipatore 1 da realizzare. Un vantaggio della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo che permetta di realizzare dissipatori pressoché di qualsiasi misura e caratteristica, in particolare con alette anche molto alte e con ogni spaziatura, orientamento e spessore. The plate means 2 of the dissipator consists of one of a variety of plate means of different characteristics and dimensions and the fin means 8 of the plurality of fin means 8 are selected from a variety of plurality of fin means 8 having dimensions and different characteristics; moreover, the mutual distance between the adjacent grooves 12, or between adjacent fin means 8, is freely predetermined according to the specifications and / or characteristics of the dissipator 1 to be made. An advantage of the present invention is to provide a method that allows to realize heat sinks of almost any size and characteristic, in particular with very high fins and with any spacing, orientation and thickness.
Altro vantaggio à ̈ di fornire un metodo che consenta di realizzare i dissipatori in ogni quantità , anche unitaria, ovvero senza quantitativi minimi di produzione. Another advantage is to provide a method that allows the heat sinks to be made in any quantity, even unitary, or without minimum production quantities.
Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un metodo che permetta di realizzare e consegnare prontamente una grande varietà di dissipatori modulari mantenendo a magazzino poche diverse tipologie di elementi costitutivi. Another advantage is to provide a method that allows you to quickly build and deliver a large variety of modular heat sinks while keeping a few different types of constituent elements in stock.
Altro vantaggio à ̈ di fornire un metodo che utilizzi strumenti e macchine relativamente semplici e che non richiedano complesse e laboriose operazioni di attrezzaggio per passare dalla produzione di una tipologia di dissipatori ad un’altra. Ulteriore vantaggio à ̈ di fornire un dissipatore con caratteristiche, particolarmente della sua alettatura, pressoché di ogni tipo. Another advantage is to provide a method that uses relatively simple tools and machines and that do not require complex and laborious tooling operations to pass from the production of one type of heat sink to another. Another advantage is to provide a heatsink with characteristics, particularly of its fins, of almost every type.
Altro vantaggio à ̈ di fornire un dissipatore realizzato in materiali diversi. Another advantage is to provide a heatsink made of different materials.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| IT000499A ITBO20110499A1 (en) | 2011-08-24 | 2011-08-24 | METHOD FOR THE REALIZATION OF A SINK AND SINK WHEN OBTAINED |
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ID=44800096
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2011
- 2011-08-24 IT IT000499A patent/ITBO20110499A1/en unknown
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