一种真空相变散热器制造方法

文档序号:8351069阅读:536来源:国知局
一种真空相变散热器制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及散热器制造工艺技术领域,尤其是涉及一种真空相变散热器制造方法,具体而言,涉及该真空相变散热器的端盖制造方法和端盖与散热器本体的焊接方法。
【背景技术】
[0002]真空相变散热器,如LED太阳花散热器,如图1所示,其包括一个太阳花状的散热器本体1、上端盖2和下端盖3,散热器本体I具有中空管4,该中空管4内装设有相变工质,上端盖2和下端盖3分别焊接于该中空管4的两端,焊接成型后,该中空管4形成密闭的真空腔,其中散热器本体1、上端盖2和下端盖3均为铝材,下端盖3的上端面还设置有毛细结构5,其作用是通过毛细力将工质输送至下端盖3的热源处,并吸热将热源的热量带走,同时毛细结构5也有增大热交换面积的作用。
[0003]由于下端盖3与热源直接接触,因而下端盖3的导热性能对散热器整体散热性能至关重要,如果下端盖3存在较多的微孔或细缝会影响其导热性能,从而对散热器整体散热性能造成不良影响。目前在制造该类真空相变散热器时,上端盖2和下端盖3采用车铣加工或压铸成型,这类传统方式加工成型的端盖存在微孔或细缝,还需要对该端盖进行浸渗(微孔/细缝渗透密封工艺)后,才能对散热器本体I的真空腔起到有效密封的作用,该工艺繁杂效率较低,而且所消耗的浸渗剂成本较高。
[0004]下端盖3的毛细结构5有金属网丝、微群槽、泡沫金属材料等,在下端盖3上加工毛细结构5比较复杂,金属网丝和泡沫金属材料需要通过烧结工艺才能成型于下端盖上,微群槽则需要在下端盖上进行多次车削加工。专利公告号CN203534296U公开了一种新型LED太阳花散热器,该散热器的下端盖3为压铸一体成型,下端盖3的内侧表面成型有由若干凸柱构成的微针阵列,其采用压铸工艺和一体成型的方式加工出毛细结构,加工工艺得以简化,但是这种新加工工艺仍然存在前述微孔或细缝的问题,而且采用压铸工艺很难保证下端盖3上的微针阵列的一致性。
[0005]目前真空相变散热器的制作工艺,上端盖2和下端盖3与散热器本体I焊接时,由于下端盖3与热源接触,上端盖2还需进行真空密封处理,因而先将下端盖3与散热器本体I的中空管4的下端焊接,再将上端盖2与散热器本体I的中空管4的上端焊接,如图所示,上端盖2的外缘与散热器本体3的中空管4管壁间隙配合,因而在焊接时是将上端盖2的上表面与散热器本体3的中空管4的管壁面焊接,这种焊接方式通常选用氩弧焊,使得上端盖2必须要沉入散热器本体I的中空管4内,上端盖2的上端形成有凸台,造型不美观,连接不牢固,真空密封性较差,使得整个散热器的使用寿命较短。

【发明内容】

[0006]针对上述现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种真空相变散热器制造方法,其一,采用红冲工艺成型上端盖和下端盖,降低成本,并解决传统方式加工成型的端盖存在微孔或细缝的问题;其二,采用搅拌焊或摩擦焊工艺将上端盖和下端盖焊接于散热器本体上,焊点处连接牢固,加强真空密封性,使用寿命更长。
[0007]为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
[0008]一种真空相变散热器制造方法,该真空相变散热器包括散热器本体、上端盖和下端盖,散热器本体具有中空管,该中空管内装设有相变工质,上端盖和下端盖分别焊接于该中空管的两端,上端盖和/或下端盖采用红冲工艺加工成型;所述红冲工艺包括以下步骤:
[0009]A,切料,将铝型材切成柱体;
[0010]B,加热,将该柱体件加热至420-480°C ;
[0011]C,成形,挤压成型;
[0012]D,预热,将成型工件预热至350_400°C ;
[0013]E,整形,挤压以对成型工件进行表面处理;
[0014]F,冷却,自然冷却至常温。
[0015]其中,所述步骤C为二次挤压成型,包括预挤压成型和精挤压成型两个步骤。
[0016]其中,所述步骤C为三次挤压成型,包括预挤压成型、第一精挤压成型和第二精挤压成型三个个步骤。
[0017]进一步的方案,上端盖和/或下端盖与散热器本体的中空管采用摩擦焊工艺焊接,上端盖和/或下端盖相对散热器本体高速转动,上端盖和/或下端盖的外缘与散热器本体的中空管的内壁之间产生摩擦升温,并使其达到热塑性状态,待其冷却后实现上端盖和/或下端盖与散热器本体的固态焊接。
[0018]优选的方案,上端盖和/或下端盖与散热器本体的中空管采用搅拌焊工艺焊接,上端盖和/或下端盖的外缘与散热器本体的中空管的管壁之间具有间隙,搅拌焊头伸入该间隙内并沿着该间隙轨迹运动,搅拌焊头高速转动与上端盖和/或下端盖的外缘和散热器本体的中空管的内壁产生摩擦升温,并使其达到热塑性状态,待其冷却后实现上端盖和/或下端盖与散热器本体的固态焊接。
[0019]进一步的方案,上端盖和下端盖与散热器本体焊接形成真空腔,上端盖设有开孔,通过该开孔将该真空腔抽真空,然后向所述真空腔注入相变工质,最后用铆钉将该开孔密封。
[0020]采用上述技术方案后,本发明和现有技术相比所具有的优点是:
[0021]本发明所述的真空相变散热器制造方法,采用红冲工艺成型上端盖和下端盖,其中红冲工艺是从近代精锻和热挤压基础上发展起来的一种先进的专业工艺,目前在管道五金生产行业中有所应用。通过本发明所述的红冲工艺制得的上端盖和/或下端盖的致密性高,解决了传统方式加工成型的端盖存在微孔或细缝的问题,因而导热性更好,本工艺有利于下端盖微针阵列毛细结构成型,微针阵列的一致性较好,提高良品率;由于无需再采用浸渗的工艺步骤,因此大幅降低加工成本。进一步地,采用搅拌焊或摩擦焊工艺替代现有技术的氩弧焊工艺,将上端盖和下端盖焊接于散热器本体上,焊点处连接牢固且更为美观,也使得散热器的真空腔的真空密封性更好,使用寿命更长。进一步地,先将上端盖和下端盖与散热器本体焊接,通过上端盖的开孔抽真空及填装相变工质,最后将该开孔以铆钉铆接的方式密封,有利于降低焊接工序的加工难度,提高加工效率。
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
[0023]图1为【背景技术】所述的散热器的结构示意图。
[0024]图2为本发明所述摩擦焊的结构示意图。
[0025]图3为本发明所述搅拌焊的结构示意图。
[0026]图4为本发明所述上端盖的结构示意图。
[0027]图5为本发明采用红冲工艺成型所述上端盖的示意图。
[0028]图6为本发明所述另一上端盖的结构示意图。
[0029]图7为本发明采用红冲工艺成型所述另一上端盖的示意图。
[0030]图8为本发明所述下端盖的结构示意图。
[0031]图9为本发明采用红冲工艺成型所述下端盖的示意图。
[0032]图中,1:散热器本体;2:上端盖;3:下端盖;4:中空管;5:毛细结构;。
【具体实施方式】
[0033]以下所述仅为本发明的较佳实施例,并不因此而限定本发明的保护范围。
[0034]实施例,见图2至图9所示:
[0035]一种真空相变散热器制造方法,该真空相变散热器包括散热器本体1、上端盖2和下端盖3,散热器本体I具有中空管4,该中空管4内装设有相变工质,上端盖2和下端盖3分别焊接于
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