サーマルヒートシンク設計における 3D プリンティング技術の応用

LED やコンピューター チップなどの小型電子デバイス用のヒートシンクを設計するには、設計要件間の微妙なバランスが必要です。非常に強力な放熱を実現しながら、可能な限り小型で軽量である必要があります。 従来の設計のヒートシンクは重すぎます。 トポロジーの最適化を使用して質量を削減し、冷却能力の犠牲を最小限に抑えることができます。

幾何学的構造の設計が非常に複雑な場合、ラジエーターをどのように作成するか? 選択的レーザー溶解 (SLM) と呼ばれる積層造形プロセスが登場しました。 このプロセスは、レーザーの精度により複雑で詳細な形状を製造できるため、トポロジー最適化設計によるラジエーターの製造に非常に適しています。 性能損失が最も少ないヒートシンク設計を見つけるために、さまざまな最適化お​​よび製造方法によって開発されたヒートシンク設計を比較しました。

ヘットシンク設計のデータ シミュレーション:

3D プリンティング ヒートシンクのシミュレーションを完了するには、通常、パラメーターの最適化とトポロジーの最適化の 2 つの方法があります。パラメーターの最適化では、均一なサイズと間隔を持つ多数のフィンが生成されますが、トポロジーの最適化設計ではサンゴのフィン構造があり、その幅は外側に移動するにつれて減少します。

パラメトリックおよびトポロジ最適化アプローチは、さまざまな目的の観点からコンポーネントのパフォーマンスを向上させるために広く使用されている手法です。 特にトポロジーの最適化では、従来の製造プロセスでは製造が困難または不可能な複雑な形状が得られることがよくあります。