ヒートパイプの加工における主な問題点

ヒートパイプは、冷却媒体の熱伝導原理と速い熱伝達特性を利用した熱伝達素子の一種です。高温の物体の熱はヒートパイプを通じて熱源の外側に素早く伝達され、その熱伝導率は既知の金属の熱伝導率をはるかに上回ります。ヒートパイプは、一般的なノートパソコンや携帯電話など、現在の放熱設計によく使用されています。ヒートパイプの設計では、次の要素を考慮する必要があります。熱負荷または伝達される熱。動作温度;パイプ;作動流体;毛細管構造。ヒートパイプの長さと直径。蒸発ゾーンの接触長さ;補償領域の接触長さ;方向;ヒートパイプの曲がりや平坦化などの影響

具体的な使用シナリオに応じて、ストレートパイプが完成した後、ヒートパイプは曲げ、平坦化などの一連の後加工を受ける必要があります。後加工プロセスにおける主な問題は次のとおりです。

1.曲げシワ：

ヒートパイプ曲げ加工は、電子製品の空間構造に合わせてヒートパイプを加工する加工です。曲げ時の引張応力によりヒートパイプの外側が薄くなるため、曲げダイス付近のパイプの内側は圧縮応力により不安定になり、しわが寄ってしまいます。焼結ヒート パイプの内部への著しい座屈やしわは、内部空気流路の面積の減少につながり、その結果、熱伝達効率が大幅に低下する可能性があります。焼結ヒートパイプが曲がると、吸盤コアが脱落してヒートパイプが故障する可能性もあります。パイプを曲げると、内壁の厚さは増加し、外壁の厚さは減少します。 1次、2次脱ガスを経たヒートパイプ内部は負圧状態となり、大気圧の影響で減肉部分も内側に潰れる可能性があります。

2. 平坦化崩壊:

ヒートパイプを平坦化する際には、移動金型が下方に移動し、ヒートパイプの平坦面が連続的に広がり、最終的にはある程度の厚みを持った平坦なヒートパイプとなります。低温平坦化後、平坦化面はヒート パイプの軸方向に沿って崩れた状態を示し、これはヒート パイプの性能に重大な影響を与えます。崩壊は蒸気流面積の減少につながり、さらには上下の平らな面が接触する原因となり、ヒート パイプ吸引コアの空隙構造に重大な影響を与える可能性があります。文献では、円管の扁平化プロセス中の応力を分析し、偏平化崩壊の問題を効果的に解決できる、集中応力を中央応力から両側応力への分散応力に変更することを提案しています。

3. 表面の凹面:

平坦化処理後、ヒートパイプの表面に局所的な窪みが生じ、ヒートパイプが熱源にしっかりと密着せず、ヒートパイプと熱源の間に空気層が残り、界面の熱抵抗が増加します。ヒートパイプの熱伝達効率が低下します。焼結ヒートパイプの平らな面上の局所的なピットは、微細構造の不均一な塑性変形によって引き起こされます。変形過程では、方位の異なる粒子間の滑り系が開く難易度が異なり、滑りやすい大きなサイズの粒子が変形し、その結果、巨視的なピット形態が形成されます。

電子製品の小型化・軽量化の発展傾向に適応するために、ヒートパイプは内部の空間構造に応じて製品の形状を調整する必要があります。平坦化されたヒートパイプは、携帯電話などの超薄型ポータブル製品の内部空間構造によく適応します。平坦化前に比べて、ヒートパイプ内部の焼結吸液コア構造が部分的に損傷しており、焼結ヒートパイプの熱伝導効率が低下しています。同時にフラットヒートパイプ構造により、熱源との熱交換面積を増やすことができます。しかし、曲げや平坦化のプロセス中に発生するヒートパイプの主な問題を克服することも非常に重要です。