Disipador de calor con tubo de calor

El disipador de calor con tubo de calor es un disipador de calor con tecnología de tubo de calor integrado, que se utiliza para mejorar la eficiencia de disipación de calor y es particularmente adecuado para dispositivos electrónicos de alta potencia, como computadoras, luces LED, servidores y equipos industriales. Este disipador de calor combina tubos de calor (Heat Pipe) con disipadores de calor tradicionales (Heat Sink), transfiriendo de manera efectiva el calor generado por el equipo desde la fuente de calor hasta la superficie del disipador de calor, y disipando el calor al aire por convección y radiación.

Proceso de fabricación

Diseño y fabricación de tubos de calor

Estructura de tubo de calor: Los tubos de calor suelen estar hechos de materiales de cobre o aluminio y el tubo se llena con líquido de trabajo. Después de que el líquido se evapora, transfiere calor desde un extremo de la fuente de calor, se condensa en líquido y fluye de regreso al extremo frío a través de la estructura capilar.

Proceso de fabricación de tubos de calor: El proceso de fabricación de tubos de calor generalmente incluye el procesamiento de tubos de cobre, el revestimiento de la pared interna del fluido de trabajo, el sellado presurizado y la inyección al vacío, etc., para garantizar que el fluido de trabajo en el tubo de calor pueda evaporarse y condensarse de manera efectiva a altas temperaturas.

Fresado y tratamiento superficial de radiadores

La parte del radiador generalmente está hecha de material de aleación de aluminio, y se procesan múltiples aletas de disipación de calor a través de procesos de fresado y estampado CNC para maximizar el área de disipación de calor.

Luego se trata la superficie, como anodizado, pulverización o recubrimiento, para mejorar su resistencia a la corrosión y su conductividad térmica.

Conexión del tubo de calor al disipador de calor

Soldadura o prensado en caliente: el tubo de calor se conecta al disipador de calor mediante soldadura o prensado en caliente para garantizar que el tubo de calor pueda transferir calor de manera efectiva desde la fuente de calor al disipador de calor.

Pruebas y control de calidad

El radiador de tubo de calor terminado se someterá a estrictas pruebas de calidad, incluidas pruebas de parámetros como conductividad térmica, rendimiento de disipación de calor y resistencia a la presión para garantizar su estabilidad en entornos de alta temperatura y alta presión.

Precisión

Diámetro y longitud del tubo de calor: el diámetro del tubo de calor suele estar entre 6 mm y 12 mm, y la longitud se puede personalizar según las necesidades específicas. La precisión debe estar dentro de ±0,1 mm para garantizar la circulación efectiva del fluido de trabajo dentro del tubo de calor.

Espaciado de aletas: el espaciado del disipador de calor determina el efecto de disipación de calor, generalmente de 1 mm a 5 mm, y también se requiere que la precisión sea de ±0,1 mm.

Resistencia térmica: La resistencia térmica del radiador de tubo de calor suele estar entre 0,2 °C/W y 2 °C/W, y el valor específico depende del diseño del radiador y de los materiales utilizados. Cuanto menor sea la resistencia térmica, mayor será la eficiencia de disipación del calor.

Conductividad térmica: La conductividad térmica del disipador de calor y del tubo de calor determina la eficiencia de transferencia de calor. La conductividad térmica de los materiales de aleación de aluminio suele ser de unos 200-220 W/m·K, y la conductividad térmica del cobre es superior, hasta 380 W/m·K.

Tratamiento de superficies

Anodizado: es un método común de tratamiento de superficies para materiales de aluminio, que puede mejorar la resistencia a la corrosión, la dureza y la conductividad térmica de las aleaciones de aluminio. Se formará una película densa de óxido en la superficie del aluminio anodizado, lo que mejora eficazmente el efecto de disipación del calor.

Pulverización: mediante el proceso de pulverización, se aplica un revestimiento con buena conductividad térmica a la superficie del disipador de calor. Este proceso no solo mejora el efecto de disipación de calor, sino que también mejora la resistencia a la corrosión.

Recubrimiento: Se utilizan materiales de recubrimiento especiales, como grafeno, nanotubos de carbono y otros materiales, para mejorar aún más la conductividad térmica.

Recubrimiento de metal: por ejemplo, niquelado, plateado, etc. Estos procesos pueden aumentar la resistencia a la oxidación del radiador, reducir la corrosión y mejorar la estabilidad después de un uso prolongado.

Áreas de aplicación

Productos electrónicos: incluidos procesadores de computadora (CPU), tarjetas gráficas, consolas de juegos, enrutadores y otros equipos, especialmente adecuados para la disipación de calor de componentes electrónicos de alto rendimiento y alta potencia.

Iluminación LED: Los requisitos de disipación de calor de las lámparas LED son cada vez mayores. Los radiadores de tubos de calor pueden reducir eficazmente la temperatura de funcionamiento de las lámparas LED y prolongar su vida útil.

Servidores y centros de datos: los dispositivos electrónicos integrados de alta densidad, como los servidores, tienen requisitos de disipación de calor extremadamente importantes. Los radiadores de tubos de calor pueden prevenir eficazmente el sobrecalentamiento y provocar fallas en los equipos.

Electrónica automotriz: En vehículos eléctricos, vehículos híbridos y vehículos tradicionales, los radiadores de tubos de calor se pueden utilizar para sistemas de gestión de baterías, sistemas de control del motor y otros dispositivos electrónicos.

Equipos industriales: En equipos de automatización, equipos médicos y equipos de comunicación, los radiadores de tubos de calor se utilizan a menudo para garantizar el funcionamiento estable de los equipos bajo alta carga.

Cómo mantener y conservar

Limpieza periódica: los radiadores de tubos de calor son propensos a la acumulación de polvo, especialmente en el espacio entre las aletas de refrigeración. Limpie periódicamente el polvo y los residuos de la superficie del radiador para mantener el efecto de disipación de calor. Utilice un cepillo suave o aire comprimido para limpiar y evite utilizar agua o detergentes altamente corrosivos.

Comprueba la conexión del tubo de calor: la conexión entre el tubo de calor y el disipador de calor es clave para la conducción del calor. Es necesario comprobar periódicamente la firmeza de la conexión de soldadura o prensado en caliente para evitar un mal contacto y reducir el efecto de disipación del calor.

Evite el impacto excesivo: aunque el radiador del tubo de calor es fuerte, aún es necesario evitar el impacto o la presión de alta intensidad para evitar que el tubo de calor se rompa o tenga fugas.

Control de temperatura ambiente: Asegúrese de que la temperatura ambiente del equipo esté dentro del rango recomendado para evitar el sobrecalentamiento del equipo, especialmente cuando se utiliza en un entorno de alta temperatura, para garantizar que el radiador del tubo de calor no se sobrecargue.

Evite fugas de líquido: el tubo de calor está lleno de fluido de trabajo. Si el tubo de calor se rompe o tiene fugas, el rendimiento de disipación de calor se reducirá considerablemente. Durante el mantenimiento, se debe tener cuidado de evitar que objetos afilados entren en contacto con el tubo de calor.

Precauciones

Dirección de instalación: La posición y la dirección de instalación del radiador de tubo de calor son muy importantes. Al instalar, asegúrese de que el extremo de evaporación del tubo de calor esté orientado hacia la fuente de calor y el extremo de condensación esté orientado hacia las aletas de disipación de calor. La dirección de instalación incorrecta afectará la eficiencia de trabajo del tubo de calor.

Carga y temperatura de funcionamiento adecuadas: El radiador de tubo de calor tiene una capacidad de carga térmica determinada. Al utilizarlo, es necesario respetar el rango de temperatura de funcionamiento indicado por el fabricante para no superar los parámetros de diseño.

Selección de materiales: Para diferentes áreas de aplicación, se deben seleccionar materiales adecuados para los tubos de calor y los disipadores de calor según las necesidades específicas. Por ejemplo, en entornos corrosivos, se deben seleccionar materiales con mayor resistencia a la corrosión, como aleaciones de aluminio niquelado o materiales de cobre.

Evite el funcionamiento a altas temperaturas: el funcionamiento a largo plazo en entornos con temperaturas extremadamente altas puede reducir la eficiencia de evaporación del fluido de trabajo dentro del tubo de calor, lo que afecta el efecto de disipación de calor. Por lo tanto, el equipo debe mantenerse a altas temperaturas durante mucho tiempo.

Certificación de calidad: al comprar radiadores de tubo de calor, se deben seleccionar productos con certificación de calidad para garantizar la estabilidad y seguridad a largo plazo del radiador.

Los radiadores de tubos de calor son una solución de disipación de calor altamente integrada que puede mejorar eficazmente la eficiencia de la transferencia y disipación de calor. Su precisión, tratamiento de la superficie, selección de materiales y mantenimiento razonable son la clave para garantizar su rendimiento. Con la mejora continua de los requisitos de disipación de calor para equipos electrónicos y aplicaciones industriales, los radiadores de tubos de calor se utilizarán más ampliamente en el futuro.