Technologia druku 3D umożliwia wydajniejsze elektroniczne radiatory

Aug 02, 2022

Pole wytwarzania dodatków metalowych SLM przyjmuje metodę przetwarzania procedury cięcia przekroju przedmiotu obrabianego i laminowania stopionego metalu, co może w pełni spełnić wymagania zoptymalizowanych pod kątem topologii metalowych radiatorów, takich jak specjalnie ukształtowane, zintegrowane, mikrokanałowe i złożone struktury płetw.


Projektując radiator do małego urządzenia elektronicznego, należy wziąć pod uwagę zrównoważony projekt. Gdy radiatory o tradycyjnej konstrukcji są zbyt duże, optymalizacja topologii przewodności cieplnej może być wykorzystana do stworzenia lekkich radiatorów o wysokiej wydajności przy jak najmniejszym zużyciu energii podczas chłodzenia.


Celem optymalizacji topologii jest znalezienie optymalnego projektu radiatora, który maksymalizuje wydajność cieplną i minimalizuje spadek napięcia. Radiatory zoptymalizowane topologicznie często mają złożone geometryczne struktury wewnętrzne i zewnętrzne, które nie nadają się do tradycyjnych metod wytwarzania radiatorów, takich jak wytłaczanie, tłoczenie, obróbka skrawaniem, kucie lub precyzyjne wycinanie zębów łopaty.

Topology Optimized Design of Coral Fins for Heat Sink

Zoptymalizowany pod kątem topologii projekt żeberek koralowych dla radiatora


Optymalizacja topologii ma na celu maksymalizację powierzchni cieplnej i wydajności cieplnej w ograniczonej przestrzeni, minimalizując wymagania dotyczące aktywnych komponentów chłodzących, takich jak wentylatory. Optymalizacja topologii często przenosi skomplikowane geometrie do radiatorów, które są trudne do osiągnięcia lub niemożliwe do wytworzenia tradycyjnymi metodami obróbki. Jednak technologia selektywnego topienia laserowego (SLM) w dziedzinie wytwarzania addytywnego, która przyjmuje technologię obróbki procesu cięcia przekroju przedmiotu obrabianego oraz metodę układania stopionego metalu w stos, może w pełni sprostać optymalizacji topologii specjalnego ukształtowane, zintegrowane, mikrokanałowe i złożone struktury żeber. Produkcja grzejników metalowych.

3D printed topology-optimized heat sink


Aby zapewnić dokładność wytwarzania addytywnego selektywnego topienia laserowego (SLM) w procesie produkcji radiatorów, projektanci przeprowadzili symulację i zoptymalizowali strukturę radiatora oraz zapewnili, że minimalna grubość ścianek żeber radiatora spełnia limit średnicy lasera. Jak pokazano na poniższym obrazku, optymalizacja parametrów jest przeprowadzana po lewej stronie, co skutkuje wieloma jednorodnymi i rozmieszczonymi płetwami; podczas gdy zoptymalizowane pod względem topologii płetwy po prawej stronie mają strukturę koralową, która stopniowo zmniejsza się w miarę, jak płetwy rozciągają się na zewnątrz. Mały.

Parameter-optimized and topology-optimized heat sink fin structures

Struktury żeber radiatora zoptymalizowane pod względem parametrów i topologii


Coraz większe zużycie energii przez układy scalone będzie generować nadmierne ciepło, a w erze 5G zapotrzebowanie ludzi na moc obliczeniową wciąż rośnie, a sprzeczność między wydajnym odprowadzaniem ciepła a wydajnością urządzeń elektronicznych będzie się nasilać. Rośnie zapotrzebowanie na zmniejszenie zużycia energii na rozpraszanie ciepła przez sprzęt elektroniczny, co stanowi wyzwanie dla wydajnej i optymalnej konstrukcji grzejnika. Optymalizacja topologii zapewnia potencjalną ścieżkę techniczną do efektywnego projektowania grzejników, a technologia druku 3D w technologii addytywnej przyciąga coraz więcej firm i instytucji badawczych w dziedzinie produkcji grzejników dzięki swoim unikalnym zaletom.


Wyślij zapytanie