Технологията за 3D печат позволява по-ефективни електронни радиатори

Aug 02, 2022

Областта за производство на метални добавки SLM възприема метода за обработка на процедурата за нарязване на секции на детайла и ламиниране на разтопения метал, който може напълно да отговори на изискванията на топологично оптимизирани метални радиатори като специално оформени, интегрирани, микроканален и сложни структури на перките.


Когато проектирате радиатор за малко електронно устройство, трябва да имате предвид балансиран дизайн. Когато радиаторите с традиционен дизайн са твърде обемисти, може да се използва оптимизация на топологията на топлопроводимостта, за да се създадат леки радиатори с висока производителност с възможно най-ниска консумация на енергия за охлаждане.


Целта на оптимизацията на топологията е да се намери оптималният дизайн на радиатора, който максимизира топлинната производителност и минимизира спада на напрежението. Топологично оптимизираните радиатори често имат сложни геометрични вътрешни и външни структури, които не са подходящи за традиционните методи за производство на радиатори, като екструзия, щамповане, механична обработка, коване или прецизно рязане на зъби на лопата.

Topology Optimized Design of Coral Fins for Heat Sink

Топологично оптимизиран дизайн на коралови перки за радиатор


Оптимизирането на топологията се стреми да максимизира площта на топлинната повърхност и топлинната производителност в рамките на ограничен размер на пространството, минимизирайки изискванията за активни охлаждащи компоненти като вентилатори. Оптимизацията на топологията често води до сложни геометрии на радиаторите, които са трудни за постигане или невъзможни за производство с традиционните методи на обработка. Въпреки това технологията за селективно лазерно топене (SLM) в областта на адитивното производство, която възприема технологията на обработка на процеса на нарязване на напречното сечение на детайла и метода на подреждане на разтопения метал, може напълно да отговори на топологичната оптимизация на специалните оформени, интегрирани, микроканални и сложни структури на перките. Производство на метални радиатори.

3D printed topology-optimized heat sink


За да се гарантира точността на производството на добавки за селективно лазерно топене (SLM) в производствения процес на радиатора, дизайнерите симулираха и оптимизираха структурата на радиатора и гарантираха, че минималната дебелина на стената на ребрата на радиатора може да отговаря на ограничението за диаметър на лазера. Както е показано на изображението по-долу, оптимизирането на параметъра се извършва отляво, което води до много еднакви по размер и разположени перки; докато оптимизираните за топология перки отдясно имат структура, подобна на корал, която постепенно намалява по ширина, докато перките се простират навън. малък.

Parameter-optimized and topology-optimized heat sink fin structures

Оптимизирани по параметри и оптимизирани по топология ребрени структури на радиатора


Постоянно нарастващата консумация на енергия на интегралните схеми ще генерира прекомерна топлина и в ерата на 5G, изискванията на хората за изчислителна мощност продължават да се увеличават и противоречието между ефективното разсейване на топлината и производителността на електронните устройства ще продължи да се засилва. Има нарастващо търсене за намаляване на потреблението на енергия за разсейване на топлината от електронно оборудване, което представлява предизвикателство за ефективния и оптимален дизайн на радиатора. Оптимизацията на топологията осигурява потенциален технически път за ефективно проектиране на радиатори, а технологията за производство на добавки за 3D печат привлича все повече компании и изследователски институции в областта на производството на радиатори с уникалните си предимства.


Изпрати запитване