• 2016-03-01
    Plunkett Associates用3D打印开发高性能散热片

 

Plunkett Associates是在10年前由材料、模具和制造技术权威Tim Plunkett成立的。该公司最近利用其精湛的增材制造专业知识制造了一系列性能卓异的散热器——这种散热器主要用于将精细电子元器件产生的热量发散出来。经过改进的这些3D打印部件拥有复杂的内部结构,用其它制造工艺根本无法制造出来。

对于许多电子产品制造厂家来说,通过自然对流引起的空气流动仍然是冷却电子器件的首选方法。此方法价格便宜、易于维护而且不会产生噪音或电磁干扰。那么缺点呢?自然对流受其范围所限,难以用于具有中等或者高功率输出的系统。Plunkett Associates这次就希望能够打破这种限制,以进一步扩大对流冷却系统的应用范围,为此该公司开始重新设计该冷却系统中的关键部件:散热片。

顾名思义,散热片就是一种给易发热电子元件散热的装置,主要用于保证电子元器件的使用寿命和防止产品的早期故障。这些散热片多由高导热材料,比如铝或铜制成,可以有效地将电子元器件中发出的热量传导散发到周围的空气中。

要设计高效率的散热片,是一个很有挑战性的人物。制造商需要最大化部件的表面积并尽可能促进空气流动,同时尽量减少成本。作为英国技术战略委员会(Technology Strategy Board)资助的SAVINGs项目的一部分,Plunkett Associates转向了直接金属激光烧结(DMLS)工艺,希望能够开发出具有完美几何形状的散热器。为此,该公司根据DMLS工艺的独特特点,开发出了一系列3D打印设计。每个散热器都是首先设计出虚拟形式,然后再用Computational Fluid DynamicsCFD)软件进行模拟,以评估效果。

在经过虚拟测试后,开发团队挑出了性能最好的5个散热器,由3T RPD使用DMLS打印出来,最后进行物理测试,以确认虚拟试验的准确性。与标准型号相比,这五种散热器都表现出了明显的性能提升。

该散热器项目的成功展示了3D打印技术的另一个重要工业应用。炙手可热的增材制造技术预计很快就会成为冷却电子元器件的主要手段之一。



 

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