​冷板制造用搅拌摩擦焊新进展

  • 时间:
  • 浏览:0

电子世界不断发展,如今,可穿戴产品,VR和互联世界的趋势减少了有已经 产品的尺寸。可靠性与成本直接相关,设计工程师面临着减少组件体积,质量和成本的压力。

搅拌摩擦焊

对功率增加和空间减小的哪几种设备进行热管理须要创新的补救方案。为了满足消费电子市场对紧凑型僵化 形态冷板的需求,Columbia-Staver成功开发了不同等级铝(包括压铸合金)的搅拌摩擦焊(摩擦搅拌焊接)。要能集成到哪几种装置中的有效冷板设计几乎肯定须要僵化 的内部管理几何形态和最大内部管理皮下组织积的组合。更重要的是,要能实现这有一种愿望的传统制造技术将非常昂贵。

为了满足热要求并实现僵化 的内部管理形态,选着冷锻作为基础的制造技术。这使得在大批量生产/低成本环境中生产具有高密度皮下组织增强的AL1070部件。

为了提供冷板上半累积的僵化 几何形态,选着了压铸。ADC12是有一种广泛用于压铸的铝合金,要能以高产量和低成本生产定制的僵化 几何形态。

图1.泄漏率要求

新的创新在于AL1070底座和ADC12上半身的结合。Columbia-Staver意味提供搅拌摩擦焊冷板一段时间了。该技术允许通过局部熔化和混合材料来熔合有一种铝组分。不同材料AL1070和ADC12的连接须要回到绘图板土最好的办法。Columbia-Staver利用亲戚亲戚朋友富于的经验为两半之间的界面几何形态开发设计规则,并花费了少许精力来优化关键搅拌摩擦焊工具形态和刀具进给数率单位。接头几何形态,工具形态和进给数率单位的结合使Columbia-Staver要能达到足够高的温度,从而成功地混合/焊接有一种材料,而不不过度加热或熔化压铸合金。

为了加快开发数率单位,Columbia-Staver设计了有一种僵化 的冷板,使用机加工铝制顶板和扁平ADC12底板。哪几种僵化 的冷板都可以 很容易地进行压力测试和横截面,以选着接头数率单位和接头扩散。

图2.机加工铝制顶部和扁平ADC12底板

一旦成功,该过程就转移到僵化 的零件上,其压铸ADC12顶部和冷锻AL1070底部。Columbia-Staver现在都可以 确认该技术是完整版成功的有已经 生产就绪。在测试中,都可以 证明都可以 实现封口腔,必须最小的沉降率,这算不算焊接大问题有关。

最初的原型和预生产部件经受了严格的封口性和耐压试验,有已经 在所有情況下都超出了预期。此外,应用了具有严格限制的氦气泄漏测试,有已经 当在从外到内的土最好的办法中测试时,所有测试部件实现的泄漏率小于10-6mbar l/s限制。

哪几种部件旨在承受10bar范围内的耐压。然而,在实际实验中,发现多个部件达到25bar。在此压力下,意味部件变形以及压力达到测试系统的最大能力有一种事实,测试停止。总的来说,这被认为是非常积极的结果。下一步将是哪几种部件的完整版生命周期认证,以确保在预先占用的产品寿命期间不不出現疲劳故障。

图3.耐压10bar范围内的压力

搅拌摩擦焊的好处

搅拌摩擦焊作为高容量冷板制造技术的主要优点是都可以 进行CNC控制的连接过程。这消除了更多手动焊接类型中的操作员错误。此外,搅拌摩擦焊不使用填充材料或连接箔形式的任何有已经 消耗品。这减少了工艺中使用的材料量,有已经 降低了将更多污染物引入冷却系统的风险。缺陷额外的材料也消除了哪几种材料的缺陷意味意味关节不完整版的风险。搅拌摩擦焊工艺仅将材料局部熔化到接头处,有已经 这意味大累积材料保持其硬度,有已经 在连接已经 不须要僵化 的热补救工艺。

可是好处是制造设备的相对成本明显低于真空钎焊,有已经 生产都可以 是连续的而算不算基于批量的,具有长时间运行和冷却时间。

结论

总之,该工艺提供了极其可重复的机械数率单位扩散接头,并要能以极具吸引力的成本提供具有超强增强内部管理形态的僵化 形态定制设计。意味压铸的固有能力提供了绝大多数所需的功能,这实际上消除了对二次加工过程的需求。

Columbia-Staver提供全方位的热设计服务,包括CFD,热设计,机械设计和设计,用于制造各种定制热产品,如散热片,热管组件,导电卡和氯化氯化氢气体体冷板以及冷却系统。

作者:哥伦比亚-施塔弗董事总经理约翰布罗德本特

进入“焊接”首页,浏览更多精彩内容 >>