Công nghệ ép đùn hồ sơ tản nhiệt nhôm

 

 

Hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị tản nhiệt vì trọng lượng nhẹ, hình thức đẹp, dẫn nhiệt tốt và dễ gia công thành các hình dạng phức tạp. Có ba loại thiết bị làm mát hợp kim nhôm chính: phẳng và rộng, hình lược hoặc hình xương cá; bên ngoài hình tròn hoặc hình bầu dục; đuôi gai. Các đặc điểm chung của chúng là: khoảng cách tản nhiệt ngắn, rãnh hình thành giữa các tản nhiệt liền kề, tỷ lệ khung hình lớn, chênh lệch độ dày thành lớn, tản nhiệt mỏng và tấm đáy gốc dày. Do đó, việc thiết kế và chế tạo khuôn định hình tản nhiệt gặp rất nhiều khó khăn.

 

Một số cấu hình tản nhiệt có kích thước nhỏ và hình dạng đối xứng dễ gia công. Hầu hết các cấu hình tản nhiệt đều có hình dạng và kích thước phẳng, rộng và lớn. Để sản xuất các cấu hình tản nhiệt một cách suôn sẻ, cần phải hợp tác trong các khía cạnh như quá trình đúc phôi, khuôn và ép đùn. Hợp kim được sử dụng cho các cấu hình tản nhiệt ép đùn phải có khả năng đùn và dẫn nhiệt tốt. Các hợp kim thường được sử dụng là 1A30, 1035 và 6063. Hợp kim 6063 không chỉ có hiệu suất ép đùn và dẫn nhiệt tốt mà còn có tính chất cơ học tốt, hiện đang được sử dụng rộng rãi.

Việc sản xuất các cấu hình tản nhiệt hợp kim nhôm nên bắt đầu từ chất lượng của phôi, vật liệu và thiết kế của khuôn, giảm áp suất đùn và quá trình đùn.

 

 

 

Thành phần hợp kim của phôi thép phải kiểm soát chặt chẽ hàm lượng tạp chất để đảm bảo độ tinh khiết cực cao của hợp kim. Hợp kim 6063 nên kiểm soát hàm lượng Fe, Mg và Si. Hàm lượng sắt phải được kiểm soát dưới 0.2% , hàm lượng magie và silic phải được kiểm soát ở giới hạn dưới của tiêu chuẩn quốc gia, hàm lượng magie là 0.45% {{ 5}}.55 phần trăm và hàm lượng silic là 0,25 phần trăm -0.35 phần trăm. Để làm cho cấu trúc và hiệu suất của phôi đồng nhất, phôi cần phải được đồng nhất hoàn toàn.

Bề mặt của phôi thép phải nhẵn và phẳng, không nên cắt thành từng bậc hoặc góc cắt quá lớn (góc cắt phải nhỏ hơn 3). Do hình dạng bước hoặc góc cắt quá lớn, khi đùn cấu hình tản nhiệt bằng khuôn phẳng, nếu không thiết kế bộ phận dẫn dòng, phôi tiếp xúc trực tiếp với khuôn và do mặt cuối của phôi thép không bằng phẳng, một số nơi tiếp xúc với khuôn trước, dẫn đến sự tập trung ứng suất. Dễ làm cho hình dạng vây của khuôn bị gãy, hoặc khiến trình tự dỡ hàng khác nhau, dễ gây tắc nghẽn khuôn hoặc đùn kém.

 

Do khuôn của cấu hình tản nhiệt có nhiều lá tản nhiệt mảnh nên chúng phải chịu nhiều áp lực đùn và mỗi lá tản nhiệt phải có độ bền và độ dẻo dai cao. Nếu chúng rất khác nhau về hiệu suất, rất dễ có vây kém bền và dẻo dai hơn. Do đó, chất lượng của thép chết phải đáng tin cậy. Tốt hơn là sử dụng thép H13 do nhà sản xuất sản xuất hoặc chọn thép nhập khẩu chất lượng cao. Việc xử lý nhiệt của khuôn là rất quan trọng. Nó là cần thiết để áp dụng làm nguội chân không gia nhiệt và làm nguội nitơ tinh khiết áp suất cao để đảm bảo hiệu suất đồng đều của từng bộ phận của khuôn sau khi làm nguội. Sau khi làm nguội, dưới tiền đề của HRC48-52, khuôn được tôi luyện ba lần để đảm bảo rằng độ cứng của khuôn có đủ độ dẻo dai. Đây là điều kiện quan trọng để khuôn không bị gãy vây.

Để đùn tản nhiệt thành công, điều quan trọng là thiết kế khuôn phải hợp lý và quá trình sản xuất phải chính xác. Nói chung, cố gắng tránh đùn trực tiếp các thỏi thép vào đai làm việc của khuôn. Đối với cấu hình tản nhiệt lược rộng phẳng, một khuôn dẫn hướng có phần giữa nhỏ và một bên lớn được thiết kế để làm cho kim loại chảy sang cả hai bên, giảm áp suất đùn lên đai làm việc của khuôn và phân phối áp suất đồng đều. . Do sự khác biệt lớn về độ dày thành của phần tản nhiệt, nên khi thiết kế đai làm việc của khuôn, phải duy trì sự khác biệt giữa hai loại, nghĩa là trong trường hợp độ dày thành lớn, đai làm việc phải được đặc biệt được mở rộng, lên đến 20mm/30mm, vị trí vây nhọn sẽ phá vỡ thông lệ. Giảm đai làm việc xuống kích thước nhỏ hơn. Nói tóm lại, cần phải đảm bảo rằng dòng chảy của kim loại đồng đều ở mọi nơi. Đối với tản nhiệt rộng và bằng phẳng, để đảm bảo khuôn có độ cứng nhất định, nên tăng độ dày của khuôn một cách thích hợp. Sự gia tăng độ dày là khoảng 30 phần trăm và 60 phần trăm. Việc sản xuất khuôn cũng phải rất tốt. Con dao trống phải đối xứng lên xuống, trái phải và ở giữa. Sai số gia công giữa các lá tản nhiệt phải nhỏ hơn 0,05mm và sai số gia công dễ tạo ra một phần lá tản nhiệt, nghĩa là độ dày của tản nhiệt không đồng đều. Thậm chí có thể có một vây bị hỏng. Vì khuôn thép hợp kim có độ cứng và khả năng chống mài mòn tốt, không dễ biến dạng, điều này có lợi cho việc tạo hình tản nhiệt, nên sử dụng khuôn thép hợp kim dát trên phần được thiết kế tốt cũng là một phương pháp hay. .

 

Để khuôn không bị vỡ, nên giảm áp suất đùn càng nhiều càng tốt. Áp suất đùn có liên quan đến chiều dài của thỏi, khả năng chống biến dạng của hợp kim, trạng thái của thỏi và mức độ biến dạng. Do đó, thanh đúc được sử dụng để đùn và làm mát cấu hình nhôm không được quá dài, khoảng {{0}}.6 chiều dài của thanh đúc thông thường. -0.85 lần. Đặc biệt trong trường hợp thử nghiệm khuôn và ép đùn gần thanh đúc gốc phía trước, để đảm bảo sản xuất các sản phẩm đủ tiêu chuẩn được suôn sẻ, tốt hơn là sử dụng thanh đúc ngắn hơn, tức là thanh đúc có chiều dài gấp đôi chiều dài như thanh đúc thông thường ( 0.4-0.6). Đối với các cấu hình tản nhiệt có hình dạng phức tạp, ngoài việc rút ngắn chiều dài của thanh đúc, quy trình đúc nhôm nguyên chất ngắn cũng có thể được sử dụng để ép đùn thử nghiệm sơ bộ. Sau khi thử nghiệm ép đùn thành công, các thỏi thông thường có thể được sử dụng để sản xuất đùn. Ủ đồng nhất phôi không chỉ có thể làm cho cấu trúc và tính chất đồng nhất mà còn cải thiện hiệu suất đùn và giảm áp suất đùn, vì vậy cần phải thực hiện ủ đồng nhất trên thỏi. Đối với ảnh hưởng của mức độ biến dạng, do diện tích mặt cắt ngang của cấu hình tản nhiệt nói chung là lớn và hệ số đùn thường nhỏ hơn 40, ảnh hưởng là nhỏ.