一种高密齿散热器的制备方法及高密齿散热器技术

本发明专利技术公开了一种高密齿散热器的制备方法，其包括：(一)制备铝铸棒；(二)将所述铝铸棒进行挤压，得到高密齿散热器坯体；(三)对高密齿散热器坯体的散热片进行冷却；(四)将所述高密齿散热器坯体冷却至20‑80℃；(五)将冷却后的高密齿散热器坯体进行调直；(六)将调直的高密齿散热器坯体进行时效处理，即得到高密齿散热器成品。本发明专利技术在挤压后的高温阶段(＞200℃)，仅对散热片进行冷却，使得热量从底座向散热片传导，从而在散热片内形成了持续的拉应力，完全消除了散热片的冷却波浪，提高了高密齿散热器的尺寸精度。

A preparation method of high density tooth radiator and high density tooth radiator

【技术实现步骤摘要】
一种高密齿散热器的制备方法及高密齿散热器
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种高密齿散热器的制备方法及高密齿散热器。
技术介绍
铝合金散热器大量应用于各种各样的领域，如空调散热器、车载散热器、LED散热器等等，现有的铝合金散热器多采用6×××系合金作为基体，采用挤压工艺成型散热器；这种散热器强度高，导热系数较高(180W/m·K左右)；且由于6系合金的挤压性能较好，能够成型各种复杂形状的散热器，极大程度地拓宽了铝合金散热器的应用。但现有的6系铝合金散热器的导热系数仍然无法突破200W/m·K。传统的铝合金散热器，一般采用挤压-调直-时效的生产工艺，在挤压后，采用风冷对挤压得到的坯体进行冷却；但由于高密齿散热器的结构特殊性，导致底座与散热齿冷却速度不匹配，使得散热齿上形成严重的波浪缺陷，尤其是倍数越高，其波浪越严重，现有的解决方法是加大后期调直量；但加大调直量会导致散热齿的形位尺寸难以保证，为此，一般还会多加一道整形工序，来调整散热片的形位尺寸。对于一些高密齿的散热器，在经过上述冷却及调直工艺后，即使通过整形工艺也无法挽救。可见，现有的铝合金高密齿散热器，难以兼顾高导热系数、高力学性能和高尺寸精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种高密齿散热器的制备方法，其生产工艺简单，制备得到的高密齿散热器的散热片密集程度高，尺寸精度高，且导热系数高、力学性能优良。本专利技术还要解决的技术问题在于，提供一种高密齿散热器，其导热系数高、力学性能优良，且尺寸精度高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高密齿散热器的制备方法，其包括：(一)制备铝铸棒；(二)将所述铝铸棒进行挤压，得到高密齿散热器坯体，所述高密齿散热器坯体包括底座和设于底座上的多个散热片；其中，挤压温度为450-550℃；(三)对所述散热片进行冷却，使热量从所述底座向所述散热片传导，以在所述散热片中形成持续的拉应力；冷却后，高密齿散热器坯体的温度为200-400℃；(四)将所述高密齿散热器坯体冷却至20-80℃；(五)将冷却后的高密齿散热器坯体进行调直；(六)将调直的高密齿散热器坯体进行时效处理，即得到高密齿散热器成品。作为上述技术方案的改进，步骤(三)中，采用水冷、雾冷、风冷中的一种或多种方式对所述散热片进行冷却，冷却过程中，控制冷却介质仅作用于所述散热片；步骤(四)中，采用水冷、雾冷、风冷中的一种或多种方式对所述高密齿散热器坯体进行冷却。作为上述技术方案的改进，步骤(三)中，采用雾冷对所述散热片进行冷却。作为上述技术方案的改进，所述散热片的厚度为0.4-2.0mm，高度为30-80mm。作为上述技术方案的改进，所述高密齿散热器坯体的相邻散热片之间的距离与散热片的高度之间满足：其中，H为散热片的高度，A为相邻散热片底部的距离，B为相邻散热片顶部之间的距离。作为上述技术方案的改进，所述高密齿散热器坯体的散热片的厚度为0.4-1.0mm，高度为40-60mm；相邻散热片之间的距离为3-6mm；所述底座的厚度为3-10mm。作为上述技术方案的改进，步骤(五)中，调直量为0.3-0.5％。作为上述技术方案的改进，步骤(六)中，时效处理温度为180-200℃，时效时间为3-7h。作为上述技术方案的改进，步骤(一)包括：(1.1)按照铝合金的成分质量百分比进行配料；其中，以重量百分比计的原材料配方如下：Si0.4-0.45％，Fe≤0.2％，Cu≤0.1％，Mn≤0.03％，Mg0.45-0.6％，Cr≤0.03％，Zn≤0.1％，Ti≤0.1％，余量为铝；(1.2)将配料后的各原料熔铸得到铝铸棒。相应的，本专利技术还公开了一种高密齿散热器，其由上述的制备方法制备而成。实施本专利技术，具有如下有益效果：1.本专利技术在挤压后的高温阶段(＞200℃)，仅对散热片进行冷却，使得热量从底座向散热片传导，从而在散热片内形成了持续的拉应力，完全消除了散热片的冷却波浪，提高了高密齿散热器的尺寸精度。同时，在高温阶段对散热片进行冷却，可使得散热片较快地从塑性变形区过渡到弹性变形区，即散热片进行了一定的硬化；也可提升高密齿散热器的尺寸精度。2.本专利技术采用特定的冷却方式对高密齿散热器坯体进行冷却，提升了散热器的尺寸精度；从而使得散热器无需整形工艺也可尺寸精度良好，简化了生产流程，提高了生产效率。3.本专利技术的冷却方式，其冷却速度较快，防止了在冷却过程中强化相粒径过度增大，确保了散热器合金在时效后，获得良好的力学性能。附图说明图1是本专利技术一种高密齿散热器的制备方法流程图；图2是本专利技术一种高密齿散热器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。仅此声明，本专利技术在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本专利技术的附图为基准，其并不是对本专利技术的具体限定。传统的高密齿散热器冷却过程中常常产生冷却波浪，降低尺寸精度，且工艺流程长，生产效率低。为此，本专利技术公开了一种高密齿散热器的制备方法，参见图1，其包括以下步骤：S1：制备铝铸棒；具体的，S1包括：S11：按照铝合金的成分质量百分比进行配料；其中，以重量百分比计的原材料配方如下：Si0.4-0.45％，Fe≤0.2％，Cu≤0.1％，Mn≤0.03％，Mg0.45-0.6％，Cr≤0.03％，Zn≤0.1％，Ti≤0.1％，余量为铝；为了提升高密齿散热器的散热性能，一方面，要求其材质(铝合金)具有较高的导热系数；另一方面，也要求其具有足够大的散热面积，同时散热器型材通常需要在后工序进行机加工，这就需要材料具有良好的机械加工性能。。针对铝合金导热系数的研究指出：铝合金中存在的其他元素会形成晶格畸变、内应力，当导热电子移动过程中，会受到晶格畸变以及内应力的影响，发生散射，降低其散热系数。而对于铝合金机械性能以及加工性能的研究指出，只有通过添加一定的功能性元素，才能改善纯铝的强度、塑性、流动性等。为了提升铝合金的导热系数，本专利技术降低了铝合金中除铝以外的其他元素的含量，控制其总量≤1.5wt％，以减少晶格畸变、晶相散射、内应力对电子的散射效应，提升导热系数。但是，降低功能元素的总含量也会降低其力学性能(强度)、加工性能(流动性、延伸率、塑性)等。因此，需要在两者之间寻求平衡点。具体的，Si和Mg是铝合金中的主元素，Si和Mg在时效后形成MgSi化合物，Si和Mg的合金化程度越高，铝合金的强度越高，但导热系数会降低，过低铝合金强度会可能不足，因此，为了保证挤压铝合金的导热性能、强度和塑性Si含量选择为0.4％-0.45％。，Mg含量选择在0.45～0.6％。在铝合金中，Ti、Cr、Mn可细化晶粒，但是会影响挤压效率和导热系数，尤其是对导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密齿散热器的制备方法，其特征在于，包括：/n(一)制备铝铸棒；/n(二)将所述铝铸棒进行挤压，得到高密齿散热器坯体，所述高密齿散热器坯体包括底座和设于底座上的多个散热片；其中，挤压温度为450-550℃；/n(三)对所述散热片进行冷却，使热量从所述底座向所述散热片传导，以在所述散热片中形成持续的拉应力；冷却后，高密齿散热器坯体的温度为200-400℃；/n(四)将所述高密齿散热器坯体冷却至20-80℃；/n(五)将冷却后的高密齿散热器坯体进行调直；/n(六)将调直的高密齿散热器坯体进行时效处理，即得到高密齿散热器成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种高密齿散热器的制备方法，其特征在于，包括：
(一)制备铝铸棒；
(二)将所述铝铸棒进行挤压，得到高密齿散热器坯体，所述高密齿散热器坯体包括底座和设于底座上的多个散热片；其中，挤压温度为450-550℃；
(三)对所述散热片进行冷却，使热量从所述底座向所述散热片传导，以在所述散热片中形成持续的拉应力；冷却后，高密齿散热器坯体的温度为200-400℃；
(四)将所述高密齿散热器坯体冷却至20-80℃；
(五)将冷却后的高密齿散热器坯体进行调直；
(六)将调直的高密齿散热器坯体进行时效处理，即得到高密齿散热器成品。


2.如权利要求1所述的高密齿散热器的制备方法，其特征在于，步骤(三)中，采用水冷、雾冷、风冷中的一种或多种方式对所述散热片进行冷却，冷却过程中，控制冷却介质仅作用于所述散热片；
步骤(四)中，采用水冷、雾冷、风冷中的一种或多种方式对所述高密齿散热器坯体进行冷却。


3.如权利要求2所述的高密齿散热器的制备方法，其特征在于，步骤(三)中，采用雾冷对所述散热片进行冷却。


4.如权利要求1所述的高密齿散热器的制备方法，其特征在于，所述散热片的厚度为0.4-2.0mm，高度为30-80mm。


5.如权利要求1或4所述的高密齿散热器的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俭，邹尚锋，李永超，严兰芳，陈力，
申请(专利权)人：佛山坚美铝业有限公司，广东坚美铝型材厂集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44