Los principales problemas en el procesamiento de heatpipes.

El tubo de calor es un tipo de elemento de transferencia de calor que aprovecha al máximo el principio de conducción de calor y la propiedad de transferencia rápida de calor del medio de enfriamiento. El calor del objeto caliente se transfiere rápidamente al exterior de la fuente de calor a través del tubo de calor y su conductividad térmica ha superado con creces la de cualquier metal conocido. Los tubos de calor se utilizan a menudo en el diseño actual de disipación de calor, incluidas nuestras computadoras portátiles, teléfonos móviles, etc. comunes. Se deben considerar los siguientes factores en el diseño de los tubos de calor: carga de calor o calor a transferir; Temperatura de funcionamiento; Tubo; Fluido de trabajo; Estructura capilar; Longitud y diámetro del tubo de calor; Longitud de contacto de la zona de evaporación; Longitud de contacto del área de compensación; Dirección; El efecto de doblar y aplanar los tubos de calor, etc.

heatpipe CPU heatsink

Según el escenario de uso específico, una vez completado el tubo recto, el tubo de calor debe someterse a una serie de posprocesamiento, como doblar, aplanar, etc. Los principales problemas en el proceso de posprocesamiento son los siguientes.

1. Doblado y arrugado:

El doblado de tubos de calor es un proceso de mecanizado de tubos de calor para adaptarse a la estructura espacial de los productos electrónicos. Debido al adelgazamiento del lado exterior del tubo de calor bajo tensión de tracción durante el doblado, el lado interior del tubo cerca de la matriz de doblado se vuelve inestable y arrugado debido al esfuerzo de compresión. El pandeo y arrugado severo hacia adentro de los tubos de calor sinterizados puede provocar una reducción en el área de los canales de flujo de aire internos, lo que resulta en una disminución significativa en la eficiencia de la transferencia de calor. Cuando el tubo de calor de sinterización se dobla, también puede provocar que el núcleo de succión se caiga, provocando que el tubo de calor falle. Cuando se dobla la tubería, el espesor de la pared interior aumenta y el espesor de la pared exterior disminuye. Después de someterse a la desgasificación primaria y secundaria, el tubo de calor se encuentra en un estado de presión negativa internamente y la parte adelgazada también puede colapsar hacia adentro debido a la influencia de la presión atmosférica.

heatpipe Bending wrinkling

2. Colapso por aplanamiento:

Cuando se aplana el tubo de calor, la matriz móvil se mueve hacia abajo y la superficie aplanada del tubo de calor se ensancha continuamente, convirtiéndose finalmente en un tubo de calor plano con un cierto espesor. Después del aplanamiento en frío, el plano de aplanamiento muestra un estado colapsado a lo largo de la dirección axial del tubo de calor, lo que afecta seriamente el rendimiento del tubo de calor. El colapso puede provocar una disminución en el área de flujo de vapor e incluso hacer que los planos aplanados superior e inferior entren en contacto, afectando gravemente la estructura vacía del núcleo de succión del tubo de calor. La literatura analiza la tensión durante el proceso de aplanamiento de tubos circulares y propone cambiar la tensión concentrada a tensión distribuida, desde la tensión media a la tensión de los dos lados, lo que puede resolver eficazmente el problema del colapso por aplanamiento.

heatpipe Flattening collapse

3. Concavidad superficial:

Después del tratamiento de aplanamiento, habrá picaduras locales en la superficie del tubo de calor, lo que hace que el tubo de calor no encaje bien con la fuente de calor, dejando una capa de aire entre el tubo de calor y la fuente de calor, lo que aumenta la resistencia térmica de la interfaz. y reducir la eficiencia de transferencia de calor del tubo de calor. Las picaduras locales en el plano aplanado del tubo de calor sinterizado son causadas por la deformación plástica desigual de la microestructura. Durante el proceso de deformación, la dificultad de abrir sistemas de deslizamiento entre granos con diferentes orientaciones varía, y los granos de gran tamaño que son propensos a deslizarse sufren deformación, lo que resulta en una morfología de picaduras macroscópica.

heapipie

Para adaptarse a la tendencia de desarrollo de miniaturización y ligereza de los productos electrónicos, los tubos de calor deben ajustar la forma del producto de acuerdo con la estructura espacial interna. El tubo de calor aplanado puede adaptarse bien a la estructura espacial interna de productos ultrafinos y portátiles como los teléfonos móviles. En comparación con antes del aplanamiento, la estructura central absorbente de líquido sinterizado dentro del tubo de calor se ha dañado parcialmente y la eficiencia de la conductividad térmica del tubo de calor sinterizado ha disminuido. Al mismo tiempo, la estructura plana del tubo de calor puede aumentar el área de intercambio de calor con la fuente de calor. Pero también es muy importante superar el problema principal de los heatpipes durante el proceso de curvatura y aplanamiento.

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