一种基于内胀外压的方形铜热管的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子元器件冷却的散热装置，尤其涉及一种基于内胀外压的方形铜热管。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的飞速发展，电子设备的功能和复杂性日益增长，电子元器件的集成度不断提高，而物理尺寸却越来越小，单位体积电子器件的发热量快速增加，散热问题变得越来越突出，目前发热芯片的高热流密度散热问题已成为微电子工业发展的最大瓶颈之一。热管被称为热的“超导体”，由于其利用内部工质的相变潜热进行热传递，导热率为同种金属材料的几十到上百倍，在传热换热领域(如航天航空、大功率LED、太阳能光热板等)上具有极大的应用价值。传统的热管外形多为圆柱形，在实际应用中须与同等尺寸的沟槽匹配装配，安装精度要求较高，且容易与外围零部件间产生间隙，增大了传热热阻，影响热管传热效果。
【实用新型内容】
[0003]为了克服现有技术存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种基于内胀外压的方形铜热管，结构简单，加工方便，解决了传统热管由于圆形外形带来的装配精度较差、热阻较大等问题。
[0004]本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种基于内胀外压的方形铜热管，所述方形铜热管横向截面的外壁轮廓形状为方形，外壁轮廓的相邻两平面间的圆角半径小于0.3_。
[0006]本方案提供的方形铜热管能很好的与同等尺寸的沟槽匹配安装，减少安装空隙，减少传热热阻，提高传热效率。
[0007]进一步地，所述方形铜热管的内壁设置有微沟槽或烧结有吸液芯毛细结构，进一步提尚热管的换热效率。
[0008]相比现有技术，本实用新型的有益效果如下:
[0009](1)基于内胀外压的方形铜热管，管径向截面的外围轮廓形状为方形，每个侧面均为方形平面，易于与电子元器件发热面和散热器冷凝面的贴合，且在实际应用中的安装更为便捷。
[0010](2)本实用新型技术手段简便易行，成本低廉，在电子元器件散热领域具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1为一种基于内胀外压的方形铜热管横截面结构示意图。
[0012]图2为方形铜热管制造工艺流程的示意图，其中，图2a为通过相变压扁模具对圆柱形热管加热示意图；图2b为相变压扁模具缓慢挤压热管示意图；图2c为将相变压扁后的热管置于模压成型模具的凹模内并合上模压成型模具的凸模的示意图；图2d为热管在高度方向上被压扁至设定高度的示意图。
[0013]图中，1.上模具，2.下模具，3.加热棒孔，4.圆柱形热管，5.凸模，6.凹模。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0015]实施例一
[0016]如图1所示，一种基于内胀外压的方形铜热管，所述方形铜热管横向截面的外壁轮廓形状为方形，其厚度为4_，高度为5_，长度为280_，外壁轮廓的相邻两平面间的圆角半径为0.2mm，所述方形铜热管的内壁设置有微沟槽，可进一步提高热管的换热效率。
[0017]本实施例提供的方形铜热管在安装使用时能很好的与同等尺寸的沟槽匹配安装，减少安装空隙，减少传热热阻，提高传热效率。
[0018]实施例二
[0019]如图2所示，一种如所述方形铜热管的制造方法，包括步骤:
[0020](1)相变压扁
[0021]通过相变压扁模具对长度为280mm、直径为Φ 5.4mm、内部填充有去离子水的圆柱形热管4加热至180°C，使热管内部液体工质汽化，对管壁产生压力，防止管体中轴线上屈曲现象的产生，然后相变压扁模具缓慢挤压热管，使热管厚度大小压扁至3.9_，相变压扁模具包括上模具1与下模具2，所述上模具1和下模具2上开设若干个加热棒孔，并在所述加热棒孔内插入用以加热上模具和下模具的加热棒，通过加热棒加热上模具1、下模具2及圆柱形热管，使热管内部液体工质汽化，对管壁产生压力，防止管体中轴线上屈曲现象的产生;
[0022](2)相变厚度成型
[0023]将相变压扁后的热管置于模压成型模具的凹模6内，合上模压成型模具的凸模5，然后整体置于退火炉中升温至320°C，保温20min ;升温和保温过程可将炉膛内部抽真空或充入氢气作为保护性气体，所述凹模6的槽腔宽度值及凸模5的凸台宽度值与方形热管的厚度均为4_，高温加热使扁平热管内部液体工质蒸发汽化，相变形成蒸汽，蒸汽的压力迫使铜管膨胀产生塑性变形，从而与模压成型模具的凹模6内壁紧密结合，从而使热管厚度恢复至设定的4_ ；
[0024](3)模压高度成型
[0025]将步骤(2)处理后的凹模6、凸模5及热管整体取出，置于已加热至180°C的模压模具下，保证热管内工质仍然为气态，对管壁有正向压力情况下，施压模压成型模具的凸模5至与匹配的凹模6贴合，使热管在高度方向上被压扁至设定高度5mm，加热至180°C的模压模具，有效地保证了在高度方向压缩过程中，热管内工质仍然为气态，对管壁产生压力，防止压扁过程中出现局部塌陷。
[0026]实施例三
[0027]如图2所示，一种如所述方形铜热管的制造方法，包括步骤:
[0028](1)相变压扁
[0029]通过相变压扁模具对长度为280mm、直径为Φ 5.4mm、内部填充有去离子水的圆柱形热管4加热至190°C，使热管内部液体工质汽化，对管壁产生压力，防止管体中轴线上屈曲现象的产生，然后相变压扁模具缓慢挤压热管，使热管厚度大小压扁至3.9_，相变压扁模具包括上模具1与下模具2，所述上模具1和下模具2上开设若干个加热棒孔，并在所述加热棒孔内插入用以加热上模具和下模具的加热棒，通过加热棒加热上模具1、下模具2及圆柱形热管，使热管内部液体工质汽化，对管壁产生压力，防止管体中轴线上屈曲现象的产生;
[0030](2)相变厚度成型
[0031]将相变压扁后的热管置于模压成型模具的凹模6内，合上模压成型模具的凸模5，然后整体置于退火炉中升温至300°C，保温15min ;升温和保温过程可将炉膛内部抽真空或充入氢气作为保护性气体，所述凹模6的槽腔宽度值及凸模5的凸台宽度值与方形热管的厚度均为4_，高温加热使扁平热管内部液体工质蒸发汽化，相变形成蒸汽，蒸汽的压力迫使铜管膨胀产生塑性变形，从而与模压成型模具的凹模6内壁紧密结合，从而使热管厚度恢复至设定的4_ ；
[0032](3)模压高度成型
[0033]将步骤(2)处理后的凹模6、凸模5及热管整体取出，置于已加热至190°C的模压模具下，保证热管内工质仍然为气态，对管壁有正向压力情况下，施压模压成型模具的凸模5至与匹配的凹模6贴合，使热管在高度方向上被压扁至设定高度5mm，加热至190°C的模压模具，有效地保证了在高度方向压缩过程中，热管内工质仍然为气态，对管壁产生压力，防止压扁过程中出现局部塌陷。
[0034]实施例四
[0035]如图2所示，一种如所述方形铜热管的制造方法，包括步骤:
[0036](1)相变压扁
[0037]通过相变压扁模具对长度为280mm、直径为Φ 5.4mm、内部填充有去离子水的圆柱形热管4加热至200°C (见图2a)，使热管内部液体工质汽化，对管壁产生压力，防止管体中轴线上屈曲现象的产生，然后相变压扁模具缓慢挤压热管，使热管厚度大小压扁至3.9mm(见图2b)，相变压扁模具包括上模具1与下模具2，所述上模具1和下模具2上开设若干个加热棒孔，并在所述加热棒孔内插入用以加热上模具和下模具的加热棒，通过加热棒加热上模具1、下模具2及圆柱形热管，使热管内部液体工质汽化，对管壁产生压力，防止管体中轴线上屈曲现象的产生；
[0038](2)相变厚度成型
[0039]将相变压扁后的热管置于模压成型模具的凹模6内，合上模压成型模具的凸模5(见图2c)，然后整体置于退火炉中升温至350°C，保温30min ;升温和保温过程可将炉膛内部抽真空或充入氢气作为保护性气体，所述凹模6的槽腔宽度值及凸模5的凸台宽度值与方形热管的厚度均为4_，高温加热使扁平热管内部液体工质蒸发汽化，相变形成蒸汽，蒸汽的压力迫使铜管膨胀产生塑性变形，从而与模压成型模具的凹模6内壁紧密结合，从而使热管厚度恢复至设定的4_ ；
[0040](3)模压高度成型
[0041]将步骤(2)处理后的凹模6、凸模5及热管整体取出，置于已加热至200°C的模压模具下，保证热管内工质仍然为气态，对管壁有正向压力情况下，施压模压成型模具的凸模5至与匹配的凹模6贴合，使热管在高度方向上被压扁至设定高度5mm (见图2d)，所加热至200°C的模压模具，有效地保证了在高度方向压缩过程中，热管内工质仍然为气态，对管壁产生压力，防止压扁过程中出现局部塌陷。
[0042] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于内胀外压的方形铜热管，其特征在于:所述方形铜热管横向截面的外壁轮廓形状为方形，外壁轮廓的相邻两平面间的圆角半径小于0.3_。2.根据权利要求1所述的基于内胀外压的方形铜热管，其特征在于，所述方形铜热管的内壁设置有微沟槽或烧结有吸液芯毛细结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于内胀外压的方形铜热管，所述方形铜热管横向截面的外壁轮廓形状为方形，外壁轮廓的相邻两平面间的圆角半径小于0.3mm，所述方形铜热管的内壁设置有微沟槽或烧结有吸液芯毛细结构。本实用新型提供的方形铜热管能很好的与同等尺寸的沟槽匹配安装，减少安装空隙，减少传热热阻，提高传热效率。
【IPC分类】F28D15/04
【公开号】CN204987988
【申请号】CN201520695798
【发明人】汤勇, 刘彬, 周波, 袁伟, 闫志国
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月9日