本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品散熱領(lǐng)域,尤其涉及一種用于電子產(chǎn)品散熱的熱管的封口方法。
背景技術(shù):
電子技術(shù)飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品集成度愈來愈高,隨之而來的熱效應(yīng)也越來越嚴重,對電子產(chǎn)品的可靠性造成嚴重的影響,例如:影響機械的可靠性(焊點失效,DIE斷裂,加速腐蝕);影響電可靠性(導(dǎo)致電負荷超載,電子遷移,門氧化故障,離子擴散造成參數(shù)偏移);影響設(shè)備的工作性能(信號變差)。
為了加強電子產(chǎn)品的散熱,及時實現(xiàn)熱量傳遞,消除熱點,高效利用能源,減少能量在傳輸過程中的損失,使電子產(chǎn)品更穩(wěn)定有效、長久的工作,利用相變實現(xiàn)高效傳熱的熱管技術(shù)應(yīng)運而生。熱管按運行工況分為蒸發(fā)段、絕熱段及冷凝段,其運行機理是利用工質(zhì)在冷熱兩端蒸發(fā)冷凝的相變傳遞過程實現(xiàn)熱量傳遞,另外由于熱管內(nèi)部處于真空狀態(tài),使得工質(zhì)的蒸發(fā)冷凝可以發(fā)生在低于工質(zhì)常規(guī)沸點的溫度下,此外熱管內(nèi)壁附有毛細結(jié)構(gòu),其作用可以加速工質(zhì)蒸發(fā)冷凝的循環(huán)速度。
在相關(guān)技術(shù)中,熱管因其較高的傳熱量和無動力運行等特點被廣泛使用,而制作中采用金屬管體做殼體,內(nèi)部抽真空,為保證其真空效果,兩端會先進行局部縮口,后擠壓密封,再點焊牢固,最后對產(chǎn)品進行折彎和壓扁,業(yè)界常見的封口形式有“一”字型、小“U”字型及大“U”字型三種。其中前兩種制作工藝類似,都需要先對材料進行縮口作業(yè),將大管徑的材料縮小成小管徑材料,后使用對應(yīng)形狀的模具進行擠壓封口。而大“U”字型封口為減少縮口造成的工時浪費和不良損耗,直接用“U”字型模具對擠,將材料擠成“U”形,后對此“U”口進行焊接。
“一”字型采用兩片平面夾具封合后焊接,因其焊接形狀為扁平狀、厚度薄、寬度大且焊點不易形成珠狀,平面模具直接壓合后,封口處比管體薄,寬度比管體寬,形成倒梯形邊界,影響使用。一般會對材料預(yù)先進行縮口,再對縮口頂端進行“一”字封口和焊接。對于壁厚0.08mm的管材,縮口工藝很難保證縮口端光滑,實際良品率低于80%,造成材料浪費;同時因為縮口段需占用熱管長度空間,將增加無效端的長度。大“U”字型封口減少縮口工藝,但焊接的寬度尺寸最大,焊點只會形成在大“U”形的某一位置,極易產(chǎn)生泄漏,為保證其焊接效果,需調(diào)整工藝,采用多次整型和焊接,逐漸壓縮大“U”形口,并進行多次焊接,造成工藝越來越復(fù)雜;為解決大“U”字型封口泄漏問題,小“U”字型封口應(yīng)運而生,其整合縮口工藝和大“U”形口,成為現(xiàn)在業(yè)界使用最廣的結(jié)構(gòu),但隨著管壁厚度的變薄,壁厚0.08mm管材的縮管成為瓶頸,使得此方式的制作良品率也無法超過80%,且其依然無法有效縮短無效端的長度。
因此,實有必要提供一種新的熱管封口方法解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種加工工藝簡單、縮短無效端及提高良品率的熱管的封口方法。
本發(fā)明提供一種熱管的封口方法,所述熱管的封口方法包括如下步驟:
提供待封口的熱管和封口模具,并安裝所述封口模具使其環(huán)設(shè)于所述待封口的熱管的端部:所述封口模具包括圍繞所述待封口的熱管的端部設(shè)置的兩個第一模具及兩個第二模具,其中,兩個所述第一模具相對設(shè)置,兩個所述第二模具相對設(shè)置;
所述封口模具擠壓所述待封口的熱管的端部形成封口:所述封口包括第一側(cè)邊、與所述第一側(cè)邊相對設(shè)置的第二側(cè)邊、第一界邊及與所述第一界邊相對設(shè)置的第二界邊,所述第一界邊和所述第二界邊的兩端分別與所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊連接,所述第一側(cè)邊與所述第二側(cè)邊均相對凹陷形成U形槽;
焊接所述封口形成成品熱管。
優(yōu)選的,定義所述熱管的封口外徑為D,最佳焊接寬度參數(shù)為L,擠壓后,兩個所述第一模具的擠壓端的距離為第一擠壓間隙余量K,兩個所述第二模具的擠壓端的距離為第二擠壓間隙余量M,所述第一擠壓間隙余量與所述第二間隙余量的關(guān)系為:K=M/2=π*D/6,且π*D-2*M+2*K<2*L。
優(yōu)選的,所述步驟S4,其中,焊接方式為超聲波焊接。
優(yōu)選的,所述第一模具包括第一本體、設(shè)于所述第一本體的一端的第一擠壓端及設(shè)于所述第一擠壓端的凸起,所述第二模具包括第二本體及設(shè)于所述第二本體的一端的第二擠壓端,所述第二擠壓端靠近所述待封口的熱管的端面為平面。
優(yōu)選的,所述第一擠壓端與所述第二擠壓端均呈矩形,所述凸起設(shè)于所述第一擠壓端的幾何中心。
優(yōu)選的,所述封口模具擠壓所述待封口的熱管使其形成所述封口的端部呈錐形。
與相關(guān)技術(shù)相比,本發(fā)明提供的熱管的封口方法具有如下有益效果:
一、本發(fā)明提供一種熱管的封口方法,所述熱管的封口方法包括如下步驟:提供待封口的熱管和封口模具,并安裝所述封口模具使其環(huán)設(shè)于所述待封口的熱管的端部;所述封口模具擠壓所述待封口的熱管的端部形成封口;焊接所述封口形成成品熱管。所述熱管的封口方法無需進行縮口,簡化了加工工藝,擠壓后的封口形狀方便直接焊接封口,并且對于超薄熱管封口也同樣適用,極大的提高了封口的適用性和封口的良品率。
二、定義所述熱管的封口外徑為D,最佳焊接寬度參數(shù)為L,擠壓后,兩個所述第一模具的擠壓端的距離為第一擠壓間隙余量K,兩個所述第二模具的擠壓端的距離為第二擠壓間隙余量M,所述第一擠壓間隙余量與所述第二間隙余量的關(guān)系為:K=M/2=π*D/6,且π*D-2*M+2*K<2*L,由此提升了擠壓后的熱管的焊接效果。
三、所述封口模具擠壓所述待封口的熱管使其形成所述封口的端部呈錐形,有效的縮短了焊接后成品熱管的無效段的長度,有助于提升產(chǎn)品性能。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明提供的封口模具的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的熱管的封口方法的工作流程圖;
圖3為本發(fā)明提供的熱管的封口方法中擠壓后的熱管的正視圖;
圖4為圖3所示擠壓后的熱管的側(cè)視圖;
圖5為本發(fā)明提供的熱管的封口方法得到成品熱管的正視圖。
【具體實施方式】
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部份實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1,為本發(fā)明提供的封口模具的結(jié)構(gòu)示意圖。所述封口模具3包括兩個第一模具31及兩個第二模具32,其中,兩個所述第一模具31相對設(shè)置,兩個所述第二模具32相對設(shè)置。
所述第一模具31包括第一本體311、設(shè)于所述第一本體311的一端的第一擠壓端313及設(shè)于所述第一擠壓端313的凸起314,兩個所述第一模具31的所述凸起314相對設(shè)置,所述第二模具33包括第二本體331及設(shè)于所述第二本體331的一端的第二擠壓端333,兩個所述第二擠壓端333相對設(shè)置,且相對設(shè)置的端面為平面。
本實施例中,所述第一擠壓端313及所述第二擠壓端333均呈矩形,所述凸起314設(shè)于所述第一擠壓端313的幾何中心且呈錐形。
再請結(jié)合參閱圖2,為本發(fā)明提供的熱管的封口方法的工作流程圖。所述熱管的封口方法,包括如下步驟:
步驟S1、提供待封口的熱管(未圖示),安裝所述封口模具3使其環(huán)設(shè)于所述待封口的熱管的一端;
步驟S2、所述封口模具3擠壓所述待封口的熱管的端部形成封口15;
請結(jié)合參閱圖3和圖4,其中圖3為本發(fā)明提供的熱管的封口方法中擠壓后的熱管的正視圖;圖4為圖3所示擠壓后的熱管的側(cè)視圖。定義所述待封口的熱管受擠壓后為擠壓后的熱管1,所述擠壓后的熱管1包括本體11、端部13及封口15,所述端部13位于所述本體11的一端,所述封口15位于所述端部段13。
所述封口15呈“工”字形,包括第一側(cè)邊151、第二側(cè)邊153、第一界邊155及與所述第一界邊155相對設(shè)置的第二界邊157,所述第一側(cè)邊151與所述第二側(cè)邊153相對設(shè)置,所述第一側(cè)邊151與所述第二側(cè)邊153相對凹陷出U形槽,所述第一界邊155與所述第二界邊157的兩端分別與所述第一側(cè)邊151及所述第二側(cè)邊153連接。形成于所述第一側(cè)邊151和所述第二側(cè)邊153的U形凹槽由所述第一模具31相對擠壓形成,且所述封口模具3擠壓所述待封口的熱管使其形成所述封口15的端部呈錐形。
具體的,定義所述待封口熱管1的封口外徑為D,最佳焊接寬度參數(shù)為L,擠壓后兩個所述第一模具31的擠壓端的距離為第一擠壓間隙余量K,兩個所述第二模具33的擠壓端的距離為第二擠壓間隙余量M,所述第一擠壓間隙余量與所述第二擠壓間隙余量的表達關(guān)系為:K=M/2=π*D/6,且π*D-2*M+2*K<2*L。
步驟S3、焊接所述封口形成成品熱管
請結(jié)合參閱圖5,為本發(fā)明提供的熱管的封口方法得到成品熱管的正視圖。所述成品熱管2包括第二本體21、第二端部23及焊接部27,所述焊接部27包括中心部271及兩個圓弧部273,兩個所述圓弧部273設(shè)于所述中心部271的兩端,所述中心部271與所述圓弧部273覆設(shè)于所述封口15。
本實施例中,焊接方式為超聲波焊接。
與相關(guān)技術(shù)相比,本發(fā)明提供的熱管的封口方法具有如下有益效果:
一、本發(fā)明提供一種熱管的封口方法,所述熱管的封口方法包括如下步驟:提供待封口的熱管和封口模具3,并安裝所述封口模具3使其環(huán)設(shè)于所述待封口的熱管1的端部13;所述封口模具3擠壓所述待封口的熱管1的端部13形成封口15;焊接所述封口15形成成品熱管2。所述熱管的封口方法無需進行縮口,簡化了加工工藝,擠壓后的封口形狀方便直接焊接封口,并且對于超薄熱管封口也同樣適用,極大的提高了封口的適用性和封口的良品率。
二、定義所述熱管的封口外徑為D,最佳焊接寬度參數(shù)為L,擠壓后,兩個所述第一模具31的擠壓端的距離為第一擠壓間隙余量K,兩個所述第二模具33的擠壓端的距離為第二擠壓間隙余量M,所述第一擠壓間隙余量與所述第二間隙余量的關(guān)系為:K=M/2=π*D/6,且π*D-2*M+2*K<2*L,由此提升了擠壓后熱管的焊接效果。
三、所述封口模具3擠壓所述待封口的熱管使其形成所述封口的端部呈錐形,有效的縮短了焊接后成品熱管2的無效段的長度,有助于提升產(chǎn)品性能。
以上所述的僅是本發(fā)明的實施方式,在此應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出改進,但這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。