열 관리 산업에서 흔히 사용되는 용접 기술 소개

열 관리 산업의 용접 기술 (예를 들어, 방광기, 열 교환기, 전력 장치 포장기,액체 냉각판) 은 제품의 밀폐를 보장하는 중요한 제조 과정입니다.다음 소개는 산업용 애플리케이션과 최신 트렌드를 결합합니다.

열 관리 시스템 (예를 들어, 배터리 냉각판, 열 교환기, 전자 히트 싱크) 는 일반적으로 가벼운,알루미늄 합금 및 구리와 같은 고열전도성 물질이 분야에서 용접 기술은 주로 다음과 같이 사용됩니다.

• 밀폐 요구 사항:예를 들어, 배터리 팩을 위한 액체 냉장판의 용접은 누출을 방지해야 한다. 레이저 용접 또는 TIG 용접은 고정밀 밀착을 달성하기 위해 종종 사용된다.
• 열성능:용접 된 관절은 포스 또는 슬래그 포함과 같은 결함으로 인한 열 저항 증가를 피하여 재료의 열 연속성을 유지해야합니다.
• 가벼운 구조물:마찰 조동 용접과 같은 고체 용접 기술은 열에 영향을받는 영역의 왜곡을 최소화하고 알루미늄 합금 부품에 적합합니다.

용접은 열 관리에서 가장 널리 사용되고 기본적인 용접 기술이며 알루미늄과 구리 같은 전도성 물질에 적합합니다.

원칙:풀 금속보다 낮은 녹는점을 가진 채식 금속 (열열 재료, 예를 들어 알루미늄-실리콘 합금, 구리-포스포스 합금) 을 사용합니다. 채식 금속이 녹기 전까지 조립체를 가열합니다.관절 틈으로 모세혈관 작용으로 흐른다., 그리고 결합을 형성하기 위해 기본 금속과 확산됩니다.

일반적인 종류:

• 진공 용조:진공 오븐에서 수행됩니다. 그것은 산화 및 흐름이 없으며 깨끗하고 부식 저항성 관절을 생산합니다. 그것은 고급 알루미늄 히트 싱크, 냉각판,그리고 복잡한 흐름 채널 열 교환기.
• 대기 용조:질소와 같은 무활성 대기에 수행되며 진공 용열보다 저렴한 비용을 제공합니다.
• 플레임 브레이징 / 인덕션 브레이징:지역 용접 또는 간단한 부품에 적합합니다.

장점:복잡한 구조와 넓은 부위를 용접할 수 있다. 잘 밀폐되어 있다. 대량 생산에 적합하다.

단점:부품 장착 틈에 대한 높은 요구 사항; 전문 장착 장치가 필요합니다; 진공 오븐 장비에 대한 상당한 투자.

전형적인 응용 프로그램:CPU/GPU 히트 싱크, 액체 냉각판, 배터리 냉각판, 평행 흐름 열 교환기

고체 결합 기술, 특히 알루미늄 합금에 적합하며 열 관리에서 급속한 성장을 경험합니다.

원칙:사용되지 않는 회전 도구 (핀) 는 작업 조각의 인접 한 가장자리에 잠겨 있습니다. 마찰 열은 녹지 않고 물질을 부드럽게합니다.그리고 재료는 플라스틱화되고 도구의 조형 압력과 조화 작용 하에 결합.

장점:

• 높은 관절 강도:원금속 강도의 70%~90% 이상까지 도달할 수 있다.
• 낮은 열 왜곡:낮은 온도 프로세스는 왜곡을 최소화합니다.
• 포러스 / 균열이 없습니다:고체 용접은 핵융합 용접에서 흔히 볼 수 있는 결함을 피합니다.
• 환경 친화적:연소, 광경 또는 분출이 없습니다.

단점:비교적 느린 용접 속도; 작업 조각은 딱딱한 클램핑을 필요로; 도구 마모.

전형적인 응용 프로그램:대형 알루미늄 액체 냉각판, 열 분산 기판, 장치, 열 파이프를 기단으로 접착, 배터리 트레이와 하우징의 용접.

줄여서 TIG 또는 GTAW로, 그것은 소비되지 않는 전극 가스 보호 된 활 용접 과정입니다.

원칙:불투명 텅스텐 전극을 사용하여 관성 가스 (일반적으로 아르곤) 로 보호 된 활을 만들어 기본 금속과 필러 와이어를 녹여 고품질의 용접을 형성합니다.

장점:높은 용접 강도, 비교적 낮은 장비 투자, 스프레이가 없습니다, 미적 인, 다양한 재료에 적용됩니다.

단점:상당한 왜곡

전형적인 응용 프로그램:플릿 핀 히트 싱크, 고전력 냉각 모듈의 하우징.

4레이저 용접

고 에너지 밀도 빔 용접 기술은 정밀 열 관리 부품에 널리 사용됩니다.

원칙:고 에너지 밀도 레이저 빔을 열원으로 사용하여 기초 금속을 국소적으로 녹여 용접 매듭을 형성합니다.그것은 유도 모드 용접 (초층 녹음) 및 키홀 용접 (증기 모세혈관을 형성) 으로 나눌 수 있습니다..

장점:

• 농축 에너지, 작은 HAZ:최소 변형, 정밀 용접에 적합합니다.
• 접촉 없이, 높은 자동화:빠른 속도, 자동화 생산 라인에 쉽게 통합됩니다.
• 용접 가능한 불소연성 물질:구리, 알루미늄 (특정 파장/기술이 필요한 고 반사성 물질)

단점:값비싼 장비; 작업 부품의 정밀성 설정에 대한 매우 높은 요구 사항; 순수한 구리와 같은 고 반사성 물질에 대한 도전.

전형적인 응용 프로그램:구리-알루미늄 복합지느러미, 열 파이프 밀폐, IGBT 물 냉각 기판 (DBC/AMB) 포장, 마이크로 채널 히트 싱크 덮개 밀폐.

5진공 확산 결합

고 진공 환경에서 달성 된 고체 정밀 결합 기술, 고 성능, 고 신뢰성 열 관리 구성 요소 제조에 사용됩니다.

원칙:높은 온도와 압력 하에서 접촉 표면의 원자들은 상호 확산되어 일체 결합을 이룬다. 간층 물질이 종종 필요하다.

장점:

• 우수한 공동 재산:합성 및 구조는 일반 금속과 가깝습니다. 깨지기 쉬운 단계가 없습니다. 높은 열 전도성과 강도입니다.
• 서로 다른 물질의 결합:구리-알루미늄, 구리-세라믹 (예: 알루미늄 질화물)
• 매우 낮은 왜곡, 높은 차원 정확성.

단점:긴 사이클 시간, 매우 높은 비용, 엄격한 표면 품질 요구 사항.

전형적인 응용 프로그램:항공용 소형 열 교환기, 세라믹 기판-금속 포장, 고성능 증기실 (VC) 제조.

6용접 (소프트 용접)

주로 낮은 온도 연결에 사용됩니다. 전자 냉각 및 포장에서 일반적입니다.

원칙:낮은 녹는점의 용접 (예를 들어, 틴 기반, 인디엄 기반 합금) 을 사용하여 용접 철, 재공류 오븐 등을 통해 가열하여 연결을 형성합니다.

장점:낮은 온도, 열에 민감한 부품에 친화적, 간단한 과정.

단점:비교적 낮은 관절 강도, 온도 저항성, 장기 신뢰성

전형적인 응용 프로그램:베이스에 접착 핀 (열성 접착제를 대체), 구리 베이스에 작은 열 파이프를 연결, 특정 전력 장치를 장착합니다.

7초음속 금속 용접

고주파 진동 에너지를 사용하여 결합하는 고체 용접 기술입니다.

원칙:초음파 변환기에서 생성되는 고주파 진동은 압력 하에서 접촉 표면에 플라스틱 변형과 마찰을 유발하여 산화물 필름을 분해하고 원자 결합을 가능하게합니다.

장점:외부 가열이 필요하지 않습니다. 특히 높은 전도성 물질 (황, 알루미늄) 및 다른 물질 결합에 적합합니다. 에너지 효율적이고 빠릅니다.

단점:일반적으로 얇은 잎, 와이어 및 포인트를 용접하기에 적합합니다. 두꺼운 섹션이나 복잡한 구조에 적합하지 않습니다.

전형적인 응용 프로그램:히트 파이프를 지느러미에 연결하는 것 (지핑 지느러미나 접힌 지느러미와 같은 기계적 부착 방법을 대체하는 것), 리?? 배터리용 열 분산기를 용접하는 것, 구리-알루미늄 전환 관절.

3열관리 산업의 용접 기술의 발전 추세

하이브리드 프로세스:예를 들어 "레이저 + 마찰 조화" 하이브리드 기술, 둘 다의 장점을 결합.

고전력 오리엔테이션낮은 열 저항과 더 높은 신뢰성을 가진 용접 기술 개발 (예: 낮은 온도 은 합금) SiC와 GaN와 같은 넓은 대역 반도체 장치.

지능화 및 온라인 모니터링:시각 감지 및 프로세스 제어 통합 용접 일관성 및 품질을 향상시키기 위해.

물질 혁신:다른 재료의 용접성을 향상시키기 위해 새로운 용접 합금과 간층 재료를 개발합니다.

용접 기술의 선택은 재료 조합, 제품 구조, 성능 요구 사항 (열전도, 강도, 밀폐) 을 포괄적으로 고려해야합니다.생산량현재 용접, 마찰 조화 용접 및 레이저 용접은 열 관리 산업에서 널리 사용되는 세 가지 주요 기술입니다.