Tehnologia de imprimare 3D permite radiatoare electronice mai eficiente

Aug 02, 2022

Domeniul de fabricație aditivă a metalelor SLM adoptă metoda de procesare a procedurii de tăiere a secțiunii a piesei de prelucrat și de laminare a metalului topit, care poate îndeplini pe deplin cerințele radiatoarelor metalice optimizate pentru topologie, cum ar fi forme speciale, integrate, micro-canale și structuri complexe de aripioare.


Când proiectați un radiator pentru un dispozitiv electronic mic, trebuie luat în considerare un design echilibrat. Atunci când radiatoarele cu design tradițional sunt prea voluminoase, optimizarea topologiei de conductivitate termică poate fi utilizată pentru a crea radiatoare ușoare, de înaltă performanță, cu un consum cât mai mic de energie de răcire.


Scopul optimizării topologiei este de a găsi designul optim al radiatorului care maximizează performanța termică și minimizează căderea de tensiune. Radiatoarele de căldură optimizate din punct de vedere topologic au adesea structuri geometrice complexe interne și externe, care nu sunt potrivite pentru metodele tradiționale de fabricare a radiatoarelor, cum ar fi extrudarea, ștanțarea, prelucrarea, forjarea sau tăierea cu precizie a dinților de lopată.

Topology Optimized Design of Coral Fins for Heat Sink

Design optimizat cu topologie a aripioarelor de coral pentru radiator


Optimizarea topologiei urmărește să maximizeze suprafața termică și performanța termică într-un spațiu restrâns, minimizând cerințele pentru componentele active de răcire, cum ar fi ventilatoarele. Optimizarea topologiei aduce adesea geometrii complexe la radiatoarele care sunt greu de realizat sau imposibil de fabricat cu metodele tradiționale de prelucrare. Cu toate acestea, tehnologia de topire selectivă cu laser (SLM) în domeniul producției aditive, care adoptă tehnologia de procesare a procesului de tăiere în secțiune transversală a piesei de prelucrat și metoda de stivuire a metalului topit, poate îndeplini pe deplin optimizarea topologiei speciale- structuri de aripioare modelate, integrate, micro-canale și complexe. Fabricarea radiatoarelor metalice.

3D printed topology-optimized heat sink


Pentru a asigura acuratețea producției de aditivi cu topire selectivă cu laser (SLM) în procesul de producție a radiatorului, designerii au simulat și optimizat structura radiatorului și s-au asigurat că grosimea minimă a peretelui aripioarelor radiatorului ar putea îndeplini limita diametrului laserului. După cum se arată în imaginea de mai jos, optimizarea parametrilor este efectuată în stânga, rezultând multe aripioare de dimensiuni uniforme și distanțate; în timp ce aripioarele optimizate pentru topologie din dreapta au o structură asemănătoare coralului care scade treptat în lățime pe măsură ce aripioarele se extind spre exterior. Mic.

Parameter-optimized and topology-optimized heat sink fin structures

Structuri cu aripioare ale radiatorului optimizate pentru parametri și optimizate pentru topologie


Consumul de energie din ce în ce mai mare al circuitelor integrate va genera căldură excesivă, iar în era 5G, cerințele oamenilor pentru putere de calcul continuă să crească, iar contradicția dintre disiparea eficientă a căldurii și performanța dispozitivelor electronice va continua să se intensifice. Există o cerere din ce în ce mai mare pentru reducerea consumului de energie de disipare a căldurii al echipamentelor electronice, ceea ce reprezintă o provocare pentru proiectarea eficientă și optimă a radiatorului. Optimizarea topologiei oferă o potențială cale tehnică pentru proiectarea eficientă a radiatoarelor, iar tehnologia de fabricație aditivă prin imprimare 3D a atras din ce în ce mai multe companii și instituții de cercetare din domeniul producției de radiatoare cu avantajele sale unice.


Trimite anchetă