散熱片制程與模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)

TaiSolGroup

DongGuanTaisolElectroniceCo.,LTD

散熱片制程培訓(xùn)制作:常川純鋁將鋁在660.oC的高溫下熔化,根據(jù)需要向其添加其他元素,使其擁有我們所需要的性質(zhì).

鋁材介紹鋁材中含AL98%,還含有Fe,Mg,Cu,Si,S,P等元素．鋁材性質(zhì)鋁材分類(lèi):1.AL6061Fe含量較高,所以硬度較大.適合于做工業(yè)形材.2.AL6463Mg含量較高,所以美觀(guān)光澤度高.3.AL6063Cu含量較高,所以傳導(dǎo)性較高.含銅量的大小將直接影響到導(dǎo)電率的好壞和散熱片的散熱效果設(shè)計(jì)計(jì)算

設(shè)計(jì)時(shí),FIN片的厚度應(yīng)當(dāng)首先考慮到,一般情況下Fin片的厚度小于0.5mm時(shí),模具就較難制作,目前模具制造業(yè)界最薄可以做到0.4mm.因?yàn)槟＞咴跀D模之前必須經(jīng)過(guò)拋光處理,將模具表面處理平整,太薄的Fin使得模具間隙很小,以至于無(wú)法對(duì)模具進(jìn)行拋光處理.

設(shè)計(jì)計(jì)算其次在擠型模的設(shè)計(jì)中,要注意的設(shè)計(jì)參數(shù)是倍數(shù).1.倍數(shù)模具按倍數(shù)高低可以劃分為普通倍數(shù)(12-17倍),中倍(17-19倍),高倍(19倍以上)三類(lèi).倍數(shù)的計(jì)算方法A為齒尖間隙,Ｂ為齒根間隙，Ｈ為齒的高度

H倍數(shù)Ｃ＝(Ａ＋Ｂ)2設(shè)計(jì)計(jì)算制約模具向更高倍數(shù)發(fā)展的主要因素是模板的強(qiáng)度,從上邊的公式可以看出,倍數(shù)是與齒的高度成正比,與齒間隙成反比.當(dāng)倍數(shù)超過(guò)25倍時(shí),開(kāi)模的成功率就很低.是因?yàn)楫?dāng)齒的高度較大時(shí),模具根部將承受更大的壓力,很容易出現(xiàn)根部斷裂,就是我們所說(shuō)的爆模.而當(dāng)齒間隙較小,那么模具承受壓力面積就較小.一樣會(huì)出現(xiàn)短裂.見(jiàn)下圖

強(qiáng)度不夠造成模具齒部發(fā)生斷裂

影響尺寸精度的因素1.在鋁擠成型的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)冷卻,拉伸兩個(gè)步驟.冷卻過(guò)程中,特別是體積較大的SINK,熱脹冷縮現(xiàn)象會(huì)更為明顯,由于形狀,材料或降溫條件的不同都會(huì)影響到最后的尺寸,所以使得尺寸很難做的非常精確,許多工程師都是靠多年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制縮小偏差.影響尺寸精度的因素2.由于鋁料在擠出的過(guò)程中溫度較高,,硬度較小,搬運(yùn)過(guò)程會(huì)很容易發(fā)生彎曲變形,所以要對(duì)其進(jìn)行拉直,在拉直的過(guò)程中,鋁料的內(nèi)部晶體結(jié)合方式會(huì)發(fā)生改變,會(huì)使得鋁料的強(qiáng)度增強(qiáng).在拉直前后,鋁料的外形尺寸會(huì)縮小3-4條,所以在一定程度上,拉直也會(huì)對(duì)最后sink成品的尺寸精度有影響.影響響尺尺寸寸精精度度的的因因素素3.在在擠擠型型的的過(guò)過(guò)程程中中,模模具具的的加加工工工工藝藝水水平平,比比如如平平面面度度,模模具具有有毛毛邊邊或或者者導(dǎo)導(dǎo)流流板板設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的缺缺陷陷都都會(huì)會(huì)影影響響到到尺尺寸寸的的精精度度.模具具設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)由于于模模具具截截面面大大小小不不同同,所所以以會(huì)會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致致鋁鋁料料通通過(guò)過(guò)模模具具各各處處橫橫截截面面的的流流量量與與流流速速不不盡盡相相同同.鋁鋁料料受受到到相相同同的的壓壓擠擠力力的的情情況況下下,鋁鋁料料會(huì)會(huì)出出現(xiàn)現(xiàn)大大部部分分流流向向面面積積較較大大的的截截面面,而而截截面面積積較較小小的的FIN部部經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)的的鋁鋁料料就就會(huì)會(huì)較較少少,容容易易出出現(xiàn)現(xiàn)缺缺料料現(xiàn)現(xiàn)象象.并并且且截截面面積積大大的的部部分分,流流速速也也會(huì)會(huì)比比截截面面積積小小的的地地方方快快.使使得得同同時(shí)時(shí)進(jìn)進(jìn)料料,但但不不能能同同時(shí)時(shí)出出料料.所所以以在在設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí),應(yīng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)考考慮慮如如何何解解決決流流量量與與流流速速不不等等的的問(wèn)問(wèn)題題.模具具設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)在擠擠型型模模中中,是是以以摩摩擦擦力力的的動(dòng)動(dòng)平平衡衡原原理理以以達(dá)達(dá)到到控控制制鋁鋁料料流流速速的的目目的的.鋁鋁料料在在擠擠壓壓過(guò)過(guò)程程中中與與模模具具穴穴表表面面上上會(huì)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生生摩摩擦擦力力.模模具具在在電電火火花花加加工工時(shí)時(shí),會(huì)會(huì)在在模模具具穴穴中中加加工工出出一一個(gè)個(gè)臺(tái)臺(tái)階階,而而且且臺(tái)臺(tái)階階在在不不同同部部分分的的深深度度不不一一樣樣,在在間間隙隙較較小小的的FIN部部,深深度度會(huì)會(huì)較較淺淺.在在SINK的的底底部部,臺(tái)臺(tái)階階深深度度會(huì)會(huì)較較深深.臺(tái)階的的作用用就是是控制制鋁料料受擠擠時(shí)的的總摩摩擦力力大小小,通通過(guò)摩摩擦力力來(lái)控控制出出料的的速度度.如如此設(shè)設(shè)計(jì)還還可以以起到到避空空作用用,使使得出出料時(shí)時(shí)不會(huì)會(huì)被掛掛傷.模具模模擬示示意圖圖模具模模擬示示意圖圖摩擦力力當(dāng)鋁料料受到到壓力力時(shí),會(huì)將將壓力力傳遞遞給模模具,鋁料料在通通過(guò)模模具時(shí)時(shí)會(huì)向向模具具四周周的壁壁施加加壓力力,有有壓力力就會(huì)會(huì)產(chǎn)生生摩擦擦力.所以以在積積壓的的過(guò)程程中都都會(huì)有有摩擦擦力伴伴隨.摩擦力力與動(dòng)動(dòng)平衡衡鋁擠加加工，，是通通過(guò)控控制摩摩擦力力工作作的有有效路路程來(lái)來(lái)控制制總摩摩擦力力的大大?。诿娣e積較大大的地地方會(huì)會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)擠速速較快快，所所以就就使這這一段段受摩摩擦力力的路路程大大些，，使得得這部部分受受到的的總壓壓力就就會(huì)大大，摩摩擦產(chǎn)產(chǎn)生的的阻力力會(huì)使使鋁料料通過(guò)過(guò)的速速度變變慢．．反之在在面積積較小小的ＦＦＩＮＮ部，，由于于間隙隙較小小，所所以將將摩擦擦力工工作的的路程程減小小，相相對(duì)面面積大大的地地方受受到的的摩擦擦力就就會(huì)小小很多多，這這樣擠擠料所所受到到的阻阻力就就相對(duì)對(duì)較小小,出出料速速度就就會(huì)變變大．．這就是采采用控制制摩擦力力大小的的方法來(lái)來(lái)平衡出出料速度度．１.模具具按其結(jié)結(jié)構(gòu)可分分為前模模，中模模(成型型部分)和后模模三部分分．模具結(jié)構(gòu)構(gòu)導(dǎo)流板１）前模模又稱(chēng)導(dǎo)導(dǎo)流板，，主要起起導(dǎo)流作作用.導(dǎo)導(dǎo)流板先先將鋁料料的擠壓壓力緩解解,使得得鋁料通通過(guò)導(dǎo)流流孔,在在后腔重重新會(huì)聚聚.會(huì)聚聚后的壓壓力會(huì)同同時(shí)均勻勻的作用用在模具具上.導(dǎo)流板導(dǎo)流板還還能將擠擠入的鋁鋁料粗略略的分流流成與模模具相配配合的輪輪廓,均均衡壓力力的作用用.使得得模具不不會(huì)因?yàn)闉閴毫Σ徊痪鶆蚨霈F(xiàn)偏偏齒,甚甚至爆模模.成型部分分２.中模模主要起起到成型型的作用用．將前前模導(dǎo)流流后的鋁鋁料進(jìn)行行精細(xì)排排擠，由由于中模模的加工工精度高高，所以以這是保保證擠型型尺寸精精度的重重要環(huán)節(jié)節(jié)．所以以中模的的加工精精度將直直接關(guān)系系到產(chǎn)品品的質(zhì)量量模具結(jié)構(gòu)構(gòu)３.擠出出的鋁料料在后模模主要冷冷卻并加加強(qiáng)其硬硬度．鋁鋁料剛擠擠出來(lái)時(shí)時(shí)，硬度度較小，，經(jīng)過(guò)冷冷卻后其其硬度會(huì)會(huì)加強(qiáng)，，然后用用拉伸機(jī)機(jī)對(duì)鋁料料進(jìn)行拉拉伸定型型，使其其內(nèi)部金金屬微粒粒重新結(jié)結(jié)晶.最最后放入入時(shí)效爐爐進(jìn)行加加溫處理理,以進(jìn)進(jìn)一步提提高鋁料料的強(qiáng)度度.鋁擠加工工工序鋁棒截?cái)鄶噤X鋁棒加熱熱（４５５０·ＣＣ）棒棒溫檢驗(yàn)驗(yàn)擠壓成型型拉拉直直制制程程檢驗(yàn)ＮＧ報(bào)廢剪斷冷冷卻時(shí)時(shí)效效處理成品檢驗(yàn)驗(yàn)包包裝裝入庫(kù)ＮＧ報(bào)廢鋁棒從熔爐出出來(lái)后的的鋁棒切切斷后進(jìn)進(jìn)行抽樣樣檢驗(yàn),以備擠擠壓成型型.模具加熱熱模具加熱熱到400oC,然后經(jīng)經(jīng)過(guò)溫度度檢測(cè),OK后后裝入擠擠型機(jī)鋁棒加溫溫將鋁棒送送入加熱熱爐中進(jìn)進(jìn)行加熱熱,加熱熱至460ooC,送入擠擠型機(jī).擠壓成型型擠型前擠壓成型型擠型后截?cái)喔鶕?jù)散熱熱片長(zhǎng)度度與刀片片厚度,以及所所應(yīng)給余余量尺寸寸,計(jì)算算出裁剪剪最合適適的長(zhǎng)度度,盡量量將報(bào)廢廢率將到到最低,然后進(jìn)進(jìn)行拉直直.冷卻將裁剪后后的鋁料料進(jìn)行行冷卻時(shí)效爐-時(shí)效處處理最后將鋁鋁料送入入時(shí)效處處理,溫溫度為180oC-280oC,時(shí)時(shí)間為2-4小小時(shí).時(shí)效爐-時(shí)效處處理時(shí)效處理理可以加加強(qiáng)鋁料料的強(qiáng)度度并消除除應(yīng)力.處理完完后經(jīng)過(guò)過(guò)冷卻,包裝.鋁擠加加工完成成.散熱片的的加工鋁料切切斷剖剖溝溝拋拋光光/銑底底堿洗烘烘干品品檢入入庫(kù)庫(kù)1.鋁料料從擠型廠(chǎng)廠(chǎng)運(yùn)來(lái)的的鋁料首首先要經(jīng)經(jīng)過(guò)來(lái)料料檢驗(yàn).2.裁剪剪3.剖溝溝4.拋光光5銑底6.去毛毛刺(看外觀(guān))7.堿洗洗作業(yè)流程程:脫脂脂-水洗洗(兩次次)-堿堿洗-水水洗(三三次)-中和-水洗(三次)-烘干干成分配比比:1脫脫脂.脫脫脂劑:硫酸:水=0.13:0.1:1常溫2-3分鐘PH值1-32水洗.自來(lái)來(lái)水常常溫下下5-10秒3堿洗氫氫氧化鈉鈉:硝酸酸鈉:水水=0.23:0.11:180-150攝攝示度30-90秒秒PH為為11-134.水洗洗.自自來(lái)水常常溫溫下5-10秒秒5.中和和.硝硝酸:鉻酸酐酐:水=0.17:0.003:1常溫30-90秒PH值1-36水洗.自來(lái)來(lái)水常常溫下下5-10秒脫脂脫脂.脫脫脂劑:硫酸:水=0.13:0.1:1常溫2-3分鐘PH值1-3堿洗堿洗液濃濃度配比比氫氧化鈉鈉:硝酸酸鈉:水水=0.23:0.11:1堿洗堿洗液溫溫度為80-150攝攝示度堿洗時(shí)間間為30至90秒溶液PH為11-13中和中和溶液液濃度比比為硝酸:鉻鉻酸酐:水=0.17:0.003:1在常溫下下30-90秒秒PH值1-3堿洗前后后對(duì)比烘干烘干后經(jīng)經(jīng)過(guò)最后后品檢,包裝出出貨.問(wèn)題遺留留1AL可可添加CU,Fe的的最大量量,對(duì)屬屬性改變變最好的的比率是是多大?2模具材材質(zhì)/熱熱處理天天數(shù)及硬硬度?3FIN尖部最最小可以以做到多多少?4鈍化CU的防防氧化處處理的工工藝情況況?5各噸位位的擠型型機(jī)的最最大模具具安裝