TW201341167A - 風扇扇葉製作方法及風扇裝置 - Google Patents
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Abstract
一種風扇扇葉的製作方法,包括以下步驟:提供一扇葉模具;以射出成型方式將金屬粉末與熔融黏結劑的混合物射入該扇葉模具中以形成扇葉的胚體;去除扇葉的胚體中的黏結劑;以及燒結扇葉的胚體以形成扇葉。本發明還提供了一種應用上述風扇扇葉的風扇裝置。
Description
本發明涉及一種風扇扇葉的製作方法以及應用所述風扇扇葉的風扇裝置。
在電子產品性能日益提升的情況下,大量的熱量亦伴隨而生。散熱風扇是常被用於輔助散熱的部件。
另一方面,電子產品有尺寸逐漸縮小、重量變輕的趨勢,而其厚度更是日益趨向薄形化,例如筆記本電腦。為了滿足薄型化電子產品的需求,風扇亦必須朝向薄型化發展。
風扇裝置一般包括扇框與收容於扇框內的扇葉,所述扇框包括上蓋、下蓋及連接上蓋與下蓋的側壁。在該空間有限的薄型架構下,如何克服流體阻抗、提高空氣流動性、保證薄型風扇的散熱效能成為新的挑戰。傳統的風扇裝置採用塑膠扇葉,由於塑膠扇葉採取出射成型,成型後的扇葉厚度至少大於0.6毫米,一般為0.8毫米。由於扇葉較厚,其一定程度上限制薄型風扇的散熱性能,其次,長時間旋轉及高溫環境下,塑膠扇葉易產生形變,可能會造成扇葉與上蓋之間的干涉,影響薄型風扇的運轉,若採取傳統的減少扇葉高度以避免干涉的方法,則會進一步削弱薄型風扇的散熱性能。
有鑒於此,有必要提供一種風扇扇葉的製作方法以提高扇葉的散熱效率及穩定性。
一種風扇扇葉的製作方法,包括以下步驟:
提供一扇葉模具;
以射出成型方式將金屬粉末與熔融黏結劑的混合物射入該扇葉模具中以形成扇葉的胚體;
去除扇葉的胚體中的黏結劑;以及
燒結扇葉的胚體以形成扇葉。
一種風扇裝置,包括扇框以及收容於扇框內的扇葉結構。所述扇葉結構包括輪轂、設置於輪轂周圍的支撐結構以及卡設在所述支撐結構上的若干扇葉。所述若干扇葉由金屬粉末射出成型的方法製作。
在上述風扇裝置以及風扇扇葉的製作方法中,由於風扇的扇葉由金屬粉末射出成型的方法製作,與塑膠製成的扇葉相比,上述扇葉的厚度可以較薄,從而使上述風扇裝置具有更大的風流量,提高其散熱效率。另外,由於扇葉由金屬材料製成,其不易發生形變而造成扇葉與上蓋之間發生干涉,從而改善風扇裝置的穩定性。
以下參照圖示,對本發明的風扇裝置及風扇扇葉的製作方法作進一步的說明。
請參閱圖1,本發明實施例所提供的風扇裝置10包括扇框100以及收容於扇框100內的扇葉結構200。所述風扇裝置10所產生的氣流用於協助電子元件散熱。
請一併參閱圖2與圖3,所述扇框100包括底板110、設置於底板110之上的蓋板120以及從蓋板120邊緣向下延伸且連接於底板110與蓋板120之間的側壁130。所述側壁130靠近底板110的一端形成有向外延伸的連接部140,所述連接部140與底板110緊密貼合。在本實施例中,所述蓋板120、側壁130以及連接部140一體成型。該底板110、蓋板120、側壁130以及連接部140共同形成一收容空間150,用於收容扇葉結構200。
具體地,所述底板110與蓋板120分別呈平板狀且相對設置。所述蓋板120的中心位置設置有第一入風口121,所述底板110的中心位置設置有第二入風口111。所述第一入風口121與第二入風口111用於在工作過程中使風扇裝置10從外界吸收冷空氣。
所述側壁130為半封閉的結構,其與底板110以及蓋板120共同形成一矩形的出風口134。
所述連接部140自側壁130的下緣垂直向外水準延伸形成。所述連接部140對應本體131的末端的位置設有第一凸耳141。所述第一凸耳141包括圓形開孔142以及向下延伸的卡扣143。所述圓形開孔142用於供螺絲穿設以固定底板110與蓋板120。所述卡扣143用於固定所述風扇裝置10。相應地,所述底板110對應第一凸耳141的位置設有第二凸耳112。所述第二凸耳112包括圓形開孔113。所述圓形開孔113與142的位置相互對應以供螺絲穿設以固定底板110與蓋板120。底板110週邊對應連接部140若干卡扣143的位置開設若干凹槽114,用以與該若干卡扣143配合將該風扇裝置10固定。
所述扇葉結構200包括輪轂210、設置於輪轂210周圍的支撐結構220以及卡設在所述支撐結構220上的若干扇葉230。
請一併參閱圖4,所述支撐結構220包括設置於輪轂210週邊且成放射性分佈的連接片221以及設置於連接片221的遠離輪轂210一端的卡置環222。所述若干扇葉230設置於所述卡置環222之上。
所述若干扇葉230呈彎曲形片狀,每一扇葉230的靠近卡置環222的一側均開設有定位槽231。在組裝時,所述扇葉230的定位槽231嵌套在所述卡置環222上,從而使卡置環222穿過所述扇葉230的定位槽231以固定扇葉230。在本實施例中,所述扇葉230由金屬組成且藉由金屬粉末射出成型的方法製作。所述若干扇葉230環繞輪轂210設置且等間距地設置於所述卡置環222上。所述扇葉230的厚度小於0.5mm。根據需要,所述扇葉230的厚度設置為0.3mm。上述的風扇裝置10在工作時,藉由使輪轂210轉動而帶動扇葉230高速旋轉。空氣從第一入風口121與第二入風口111吸入,然後從出風口134中排出,從而為電子元件散熱。
所述若干扇葉230藉由以下方式製作。
首先,提供一扇葉模具,並以射出成型方式將金屬粉末與熔融黏結劑的混合物射入扇葉模具中以形成扇葉230的胚體。所述金屬粉末的材料選自不銹鋼、銅或者鈦。所述黏結劑選自石蠟、聚乙烯、聚丙烯或者烯烴類熱塑性材料。優選地,所述黏結劑與金屬粉末的重量比為0.07到0.1之間。
其次,藉由脫脂或萃取方法將扇葉230的胚體中的黏結劑去除。
在脫脂過程後,由於黏結劑被去除,所得到的扇葉230的胚體往往比較疏鬆,需要對扇葉230的胚體進行燒結使其變得更緻密化,以得到高密度、高強度的製品。根據不同的扇葉230的胚體材料,可選擇在真空、氧氣或氮氣等氛圍下進行高溫燒結。所述燒結的溫度在800度到1500度範圍內變化。
在燒結後,該扇葉230的胚體將會發生收縮變形,可採用機械加工方式對扇葉230的胚體進行尺寸修整。常用的機械加工方式有多種,比如拉刀修整,鑽頭修整,研磨,數控等等,亦可使用化學蝕刻或電解放電方式以機械加工方式修整該扇葉230的胚體以得到所述扇葉230。制得的扇葉230將組裝在所述卡置環222上,從而形成上述的扇葉結構200以形成風扇裝置10。該扇葉230藉由金屬粉末射出成型而成,具有很高的形狀自由度,能夠最大限度得到接近最終形狀的零件,有效減少後續加工量,且相對於其他成型方式更有利於製造高熔點、高強度、複雜形狀的零件,易實現自動化、大批量生產。
在本發明實施例的風扇裝置10中,由於扇葉230由金屬製成且藉由金屬粉末射出成型的方法製作,與塑膠製成的扇葉相比,上述扇葉的厚度可以較薄。例如一般藉由射出成型的塑膠扇葉與厚度為0.6mm,而本發明實施例所提供的扇葉230藉由金屬粉末射出成型的方法製作,其厚度可以做成小於0.3mm。因此,本發明實施例所提供的風扇裝置10具有更大的風流量,從而提高了其散熱效率。
另外,由於扇葉由金屬材料製成,由於金屬材料具有優良的材質特性,其應力強度比較高,其不易發生形變而造成扇葉與上蓋之間發生干涉,從而改善風扇裝置的穩定性。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡熟悉本案技藝之人士,在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10...風扇裝置
100...扇框
110...底板
111...第二入風口
112...第二凸耳
113...圓形開孔
114...凹槽
120...蓋板
121...第一入風口
130...側壁
134...出風口
140...連接部
141...第一凸耳
142...圓形開孔
143...卡扣
150...收容空間
200...扇葉結構
210...輪轂
220...支撐結構
221...連接片
222...卡置環
230...扇葉
231...定位槽
圖1係本發明實施例所提供的風扇裝置的組合示意圖。
圖2係圖1的風扇裝置的分解圖。
圖3係圖2中風扇裝置的倒視圖。
圖4係圖2中所述扇葉的俯視圖。
110...底板
111...第二入風口
112...第二凸耳
113...圓形開孔
114...凹槽
120...蓋板
121...第一入風口
130...側壁
140...連接部
141...第一凸耳
142...圓形開孔
143...卡扣
210...輪轂
220...支撐結構
221...連接片
222...卡置環
230...扇葉
231...定位槽
Claims (10)
- 一種風扇扇葉的製作方法,包括以下步驟:
提供一扇葉模具;
以射出成型方式將金屬粉末與熔融黏結劑的混合物射入該扇葉模具中以形成扇葉的胚體;
去除扇葉的胚體中的黏結劑;以及
燒結扇葉的胚體以形成扇葉。 - 如申請專利範圍第1項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述金屬粉末選自不銹鋼、銅或者鈦材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述黏合劑選自石蠟、聚乙烯、聚丙烯或者烯烴類熱塑性材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述黏合劑與金屬粉末的重量百分比在0.07到0.1之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述扇葉的燒結溫度的範圍在800度到1500度之間。
- 如申請專利範圍第5項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述燒結扇葉的過程在真空、氧氣或氮氣氛圍下進行。
- 如申請專利範圍第1項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述扇葉在燒結後的厚度為0.5mm。
- 如申請專利範圍第7項所述之風扇扇葉的製作方法,其中,所述扇葉在燒結後的厚度為0.3mm。
- 一種風扇裝置,包括扇框以及收容於扇框內的扇葉結構,所述扇葉結構包括輪轂、設置於輪轂周圍的支撐結構以及卡設在所述支撐結構上的若干扇葉,其改良在於,所述若干扇葉由申請專利範圍第1項至第8項任意一項所述之風扇扇葉的製作方法製成。
- 如申請專利範圍第9項所述之風扇裝置,其中,所述支撐結構包括設置於輪轂週邊且成放射性分佈的連接片以及設置於連接片的遠離輪轂一端的卡置環,所述扇葉開設有卡置槽,所述卡置槽用於夾設所述支撐結構的卡置環從而使扇葉固定在卡置環上。
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US20130272862A1 (en) | 2013-10-17 |
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