1, Dzesēšanas sistēmas izkārtojums: "neironu tīkls" siltuma izkliedes efektivitātei
Dzesēšanas sistēma ir pelējuma siltuma izkliedes galvenais nesējs, un tās konstrukcijas racionalitāte tieši ietekmē siltuma pārneses efektivitāti. Saskaņā ar siltuma vadīšanas principu siltuma pārnešanas procesam no augstas temperatūras kausējuma caur veidņu tēraudu uz dzesēšanas šķidrumu ir jāatbilst trim principiem: "kontakta laukuma maksimizēšana, ceļa saīsināšana un plūsmas ātruma līdzsvarošana".
Ūdensceļu izkārtojums un dobuma atbilstība
Tradicionālās dzesēšanas ūdens ķēdes bieži izmanto lineāru vai apļveida dizainu, taču, saskaroties ar sarežģītiem izliektiem izstrādājumiem, šādi izkārtojumi var viegli novest pie nepietiekamas vietējās dzesēšanas. Mūsdienu veidņu dizains ievieš "konformālo ūdensceļu" tehnoloģiju, kas veidnes iekšpusē izveido dzesēšanas kanālu, kas pilnībā atbilst veidnes dobuma kontūrai, izmantojot 3D drukāšanu vai elektriskās izlādes apstrādi. Piemēram, automobiļu LED abažūru ražošanā, izmantojot veidni ar konformālu ūdensceļu, izstrādājuma virsmas temperatūras starpība var samazināties no 8 grādiem līdz 2 grādiem, ievērojami samazinot deformāciju un deformāciju, ko izraisa nevienmērīga dzesēšana.
Precīza ūdensceļu parametru kontrole
Ūdensceļu diametrs, atstatums un plūsmas ātrums ir galvenie parametri, kas ietekmē siltuma izkliedes efektivitāti. Nozares prakse ir parādījusi, ka ūdensceļu diametrs parasti tiek kontrolēts no 6 līdz 12 mm: pārāk mazs diametrs var ierobežot plūsmu un samazināt siltuma izkliedes spēju; Ja diametrs ir pārāk liels, tas var vājināt veidnes izturību un izraisīt dzesēšanas šķidruma turbulenci. Kā piemēru ņemot mobilo tālruņu rāmju ražošanu, kad veidnes ūdensceļa diametrs ir iestatīts uz 8 mm un atstatums ir 30 mm, apvienojumā ar turbulentās plūsmas ātrumu 1,5 m/s, produkta dzesēšanas laiku var saīsināt par 15%, vienlaikus izvairoties no lokālas pārkaršanas, ko izraisa laminārā plūsma.
Starpsienu dzesēšana un dinamiskā vadība
Produktiem ar sarežģītām struktūrām veidnei ir jāpieņem zonas dzesēšanas dizains. Piemēram, klēpjdatoru korpusu ražošanā veidne iestata atsevišķus ūdens kanālus biezu un plānu sienu zonām un precīzi kontrolē katras zonas temperatūru, izmantojot veidņu temperatūras iekārtu. Progresīvāks risinājums ir ieviest inteliģentu temperatūras kontroles sistēmu, kas reāllaikā uzrauga veidnes virsmas temperatūru un dinamiski pielāgo dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrumu. Noteikta pelējuma marka, izmantojot šo tehnoloģiju, ir uzlabojusi savu produktu ražu no 82% līdz 95% un saīsinājusi ražošanas ciklu par 20%.
2, veidņu materiāla izvēle: siltuma vadīšanas "tilts".
Pelējuma tērauda siltumvadītspēja tieši ietekmē siltuma pārneses ātrumu no veidnes dobuma uz dzesēšanas sistēmu. Dažādu materiālu siltumvadītspēja ievērojami atšķiras: parastā P20 tērauda siltumvadītspēja ir 29W/(m · K), savukārt H13 tērauds var sasniegt 34W/(m · K), bet berilija bronzas – līdz 105W/(m · K). Nozares prakse ir parādījusi, ka materiālu izvēlei ir jāsabalansē siltuma veiktspēja un izmaksas:
Augstas siltumvadītspējas materiālu pielietojuma scenāriji
Produktiem ar īpaši augstām siltuma izkliedes prasībām, piemēram, lieljaudas{0}}elektronisko komponentu korpusiem un LED siltuma izlietnēm, veidnes bieži tiek izgatavotas no H13 tērauda vai berilija bronzas. Piemēram, ražojot 5G bāzes stacijas siltuma izlietnes, izmantojot berilija bronzas veidnes, produkta iekšējās temperatūras gradientu var samazināt par 40%, ievērojami uzlabojot siltuma izkliedes efektivitāti. Taču šāda veida materiāliem ir augstas izmaksas, un tie ir piemēroti tikai augstākās klases- tirgum.
Materiālu virsmas apstrādes tehnoloģija
Veidņu virsmas siltumvadītspējas uzlabošana, izmantojot pārklāšanas vai pārklāšanas tehnoloģiju, ir zemas{0}}izmaksas un efektīvs risinājums siltuma izkliedēšanai. Piemēram, vara pārklājums uz veidnes dobuma virsmas var palielināt siltumvadītspēju līdz 2-3 reizēm, salīdzinot ar tēraudu. Noteikts veidņu ražotājs ir izmantojis šo tehnoloģiju, lai samazinātu medicīnas iekārtu korpusu dzesēšanas laiku par 25% un samazinātu veidņu nodiluma ātrumu.
3. Strukturālās optimizācijas dizains: siltuma izkliedes veiktspējas "neredzamais virzītājspēks".
Pelējuma struktūras optimizācija var uzlabot siltuma izkliedes veiktspēju trīs dimensijās: samazinot termisko pretestību, veicinot gaisa konvekciju un samazinot termisko stresu.
Plānas sienas un viegls dizains
Pelējuma biezuma samazināšana var saīsināt siltuma pārneses ceļu un samazināt termisko pretestību. Piemēram, tradicionālo biezu sienu veidņu aizstāšana ar plānām-sienu konstrukcijām kopā ar pastiprinātu ribu dizainu var palielināt siltuma izkliedes efektivitāti par 15%, vienlaikus nodrošinot izturību. Noteikts automobiļu detaļu ražotājs, izmantojot šo plānu, ir samazinājis veidņu svaru par 30% un ražošanas enerģijas patēriņu par 18%.
Izplūdes sistēmas un siltuma izkliedes kopprojektēšana
Izplūdes rieva ir ne tikai kanāls gāzes izvadīšanai no veidnes dobuma, bet arī kalpo kā papildu siltuma izkliedes struktūra. Optimizējot izplūdes rievas novietojumu un izmēru, var veicināt gaisa plūsmu uz veidnes virsmas. Piemēram, lielu sadzīves tehnikas korpusu ražošanā veidne pievieno siltuma izkliedes spuras izplūdes rievas zonā, lai samazinātu izstrādājuma virsmas temperatūru par 5 grādiem un samazinātu virsmas defektus, ko izraisa gāzes aizturi.
Termiskās izplešanās kompensācijas struktūras projektēšana
Atkārtotu sildīšanas un dzesēšanas procesu laikā veidne radīs termisko spriegumu, izraisot deformāciju vai plaisāšanu. Izstrādājot elastīgas kompensācijas struktūras, piemēram, atsperu izgrūšanas sistēmas vai elastīgas eņģes, var absorbēt termisko spriegumu un saglabāt veidņu izmēru stabilitāti. Konkrēts veidņu ražotājs izmantoja šo tehnoloģiju, lai palielinātu veidņu kalpošanas laiku no 100 000 reižu līdz 500 000 reizēm, ražojot precīzas optiskās lēcas, vienlaikus samazinot termiskās deformācijas izraisīto izstrādājuma defektu biežumu.
4, Rūpniecības prakses gadījums: tehnoloģisko sasniegumu "saskaņas akmens".
Suzhou Dongying Precision Mold patents "Divējā režīma siltuma izkliede".
Šis patents nodrošina siltuma izkliedes efektivitātes dubultošanos, integrējot gaisa un ūdens dzesēšanas komponentus veidnes pamatnē. Ražojot lielas iesmidzināšanas formas detaļas, ūdens dzesēšanas sistēma ir atbildīga par ātru kodola siltuma noņemšanu, savukārt gaisa dzesēšanas sistēma palīdz izkliedēt siltumu malu zonās. Šis dizains uzlabo veidnes temperatūras vienmērīgumu par 30% un saīsina ražošanas ciklu par 25%, kļūstot par etalonu novatoriskajai siltuma izkliedes tehnoloģijai nozarē.
Eļļas bāzes dzesēšanas shēma PTFE iesmidzināšanas veidnēm
Reaģējot uz PTFE materiālu zemo siltumvadītspēju, zināms ražotājs ir izstrādājis veidni, kas apvieno dzesēšanas šķidrumu uz eļļas{0}} un spirālveida ūdens kanāliem. Dzesēšanas šķidrumam uz eļļas bāzes ir augsts viršanas punkts un spēcīga termiskā stabilitāte. Apvienojot to ar spirālveida ūdensceļu, lai pagarinātu dzesēšanas ceļu, produkta iekšējā temperatūras gradients tiek samazināts no 15 grādiem līdz 5 grādiem, ievērojami samazinot iekšējo spriegumu un deformācijas deformāciju.
