刀削式鳍片散热器制造技术

一种刀削式鳍片散热器，包括一底座和设置在底座上的多数散热鳍片，其特征在于：该鳍片是排列整齐呈鳍片状，且是呈弯弧状，各鳍片间距较小，且该鳍片末端与底座呈垂直而不往前倾。本实用新型专利技术的刀削式鳍片散热器的鳍片高度厚度比以及散热鳍片的间距并无习知铝挤型散热器般的限制，藉以可增加鳍片的单位数量与高厚比值，进而提升散热器的散热能力。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种散热器，尤指一种可应用于空调、汽车、电子等产业的刀削式鳍片散热器。
技术介绍
习知散热器的制造方法主要是以挤制成型方式制成如图1所示的鳍片，或经挤制后再以车削方式制成如图2所示的干支式鳍片。另外，亦有用嵌合、焊接等加工技术，将鳍片粘接于基板之上，以制成类似图1及图2所示的散热器。其中，如图1所示由铝料挤制成型的散热器，由于其制作过程是将铝料在高温呈熔融状态下再经挤压出模具成型，如鳍片的高度(H)与厚度(t)比值过大时，则鳍片容易发生变形，同时，如其比值过高且以直接挤制成型方式制做，则容易因挤压材料的压力过大，而使模具的耐久性变差。因此，以习知挤制成型技术所制成的散热器鳍片高度(H)与厚度(t)比值其上限约为20，同时，因高度(H)与厚度(t)的比值限制，间接亦使鳍片的间距(s)与高度比值也受到限制，因此在散热器大小尺寸有限的前提下所能制作出的鳍片数受到限制，同时也限制了产品的散热能力。例如，以高度为25mm的鳍片为例，在50mm×50mm的底座上，铝挤制方式鳍片的最低厚度(t)可做到约1mm，同时鳍片的间距(s)也受此一高厚比的限制而约为2mm，因此能制成的鳍片数量约为20片，进而限制了散热器散热鳍片的数量，使散热器的散热能力受到限制。虽然可运用嵌合或焊接技术解决此一问题，但其制作过程复杂且造价昂贵，因此并不被市场所大量采用，且，以焊接或嵌合方式制成的鳍片，其中鳍片与基材间会有应力、接触阻抗的问题，因此亦相对降低了散热器的散热能力。(三)
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种刀削式鳍片散热器，并无习知铝挤型散热器的鳍片的高度与厚度比值所受的限制，藉以可增加鳍片的单位数量与高厚比值，进而提高该散热器的散热能力。为了达到上述目的，本技术提供一种刀削式鳍片散热器，包括一底座和设置在底座上的多数散热鳍片，其特征在于该鳍片是排列整齐呈鳍片状，且是呈弯弧状，各鳍片间距较小，且该鳍片末端与底座呈垂直而不往前倾。所述的刀削式鳍片散热器，其特征在于该鳍片排列成数排，每排每片鳍片相互交错排列。所述的刀削式鳍片散热器，其特征在于该鳍片的宽度与厚度尺寸相当，且每排每片鳍片相互交错。所述的刀削式鳍片散热器，其特征在于在底座外再附设高导热材料的底座。所述的刀削式鳍片散热器，其特征在于该高导热材料的底座为铜底座。本技术提供一种刀削式鳍片散热器，可以刀具切削加工方式制做散热器的鳍片，藉由控制胚料夹持角度以及刀具在三维方向的加工进给量，而可刨削出本技术呈鳍片状的散热片。本技术的鳍片间的间距不受到限制，因此在相同散热器底座面积下，能制做的鳍片的数目较之习知技术相对增加，此外，本技术亦同时解决鳍片高度(H)与厚度(t)比值受限的问题，可以产生较薄较高的散热鳍片，因此，本技术的散热器可大量增加散热表面积，达到更好的散热效果。附图说明图1是习知铝挤制片状鳍片散热器立体图。图2是习知干支状鳍片散热器的立体图。图3是本技术刀削式鳍片散热器的挤型胚料图。图4A是本技术刀削式鳍片散热器加工进给方法示意图，图4B是图4A的局部放大图。图5是本技术刀具形状示意图。图6是本技术刀削式鳍片散热器外观图。图7是本技术底部为高导热材料底座的刀削式鳍片散热器外观图。图8是本技术交错型刀削式鳍片散热器的外观图。图9是本技术干支状刀削式鳍片散热器外观图。图10是本技术交错型干支状刀削式鳍片散热器外观图。图11是本技术与散热风扇的结构分解图。图12是本技术与散热风扇的组合剖视图。具体实施方式本技术的刀削式鳍片散热器3，如图6所示，，包括一底座32和设置在底座32上的多数散热鳍片31，该鳍片31是排列整齐呈鳍片状，且是呈弯弧状，各鳍片31间距较小，且该鳍片31末端311与底座32呈垂直而不往前倾。本技术的刀削式鳍片散热器3的鳍片31高度H与厚度t以及散热鳍片的间距S并无习知铝挤型散热器般的限制，藉以可增加鳍片的单位数量与高厚比值，进而提升散热器的散热能力。本技术主要是利用金属切削加工技术，而以刨切的方式制成鳍片31，其制程技术首先将金属材料加工成如图3所示的胚料1形状，此胚料1可以用挤制方式或简单金属切削方式制成，加工过程中刀具2进给方法如图4所示，先将此胚料1以夹具固定与水平面呈一倾斜角度BO，该倾斜角度BO依据实际加工的需要而以1°～15°为宜，其次，再以刀具2进行水平方向的切削，刀具2的设计是如图5所示的形状，其切削面21呈现一弧形，以使在切削过程中，鳍片31沿刀具2进给方向贴着刀面成长，最后形成如图6所示的弧形鳍片散热器。散热器3上鳍片31与鳍片31的间距S以及鳍片31的厚度t可透过加工时刀具2进给量控制来达成，在加工完成一片鳍片31后，每次刀具2往水平方向的进给量f、垂直方向向下进给量c、成品散热鳍片31与鳍片31间的间距S及胚料1加工固定倾斜角BO的关系如下f＝scos(BO)c＝ssin(BO)加工过程中所产生的鳍片31会因剪应力而产生挤压，使得鳍片31弧形长度与胚料1加工过程中刀具2在X轴切削胚料1的行程CL并不相等，成品散热鳍片2的厚度t与加工垂直方向进给量c需要满足以下关系t＝c/cp其中cp为材料切削挤压系数，其定义为鳍片31的弧形长度比胚料1加工过程中刀具在X轴切削胚料1的行程CL，通过知道材料切削的挤压系数及垂直方向刀具2的进给量可以控制成品散热鳍片31的厚度t。如图4所示，上述的加工技术，刀具2在Z轴进给量随加工机的精度而控制，因此本技术产生鳍片31的厚度t并无限制，而鳍片31的宽度与长度则可由胚料1条块的宽度W及高度d来决定；其中，胚料1条块的高度d，如图3所示，其高度d的设计与X轴切削行程CL关系，如图4所示，必须满足以下关系d＝CLsin(BO)其次，刀具2设计则如图5所示，刀具2的前缘切削面21为一弧形设计，此弧形为半径R的圆周之一部分，其刀缘角RQ则用以决定切削后鳍片31与散热器3底座32所呈的角度，其大约介于10°～60°之间，此一角度除可增加在相同高度限制下鳍片31的长度外，同时亦影响风扇下吹时的风量与风阻；刀具2在切削面21弧形后则接着一直线与垂直轴成角度BO以使切削后的鳍片3的末端与散热器底座32呈垂直而不往前倾以减少风阻增加散热效果；刀具2下平面则与水平面成夹角RS，其约介于2°～15°之间，其可有利切削过程中刀具2的进退刀。以下说明本技术刀削式鳍片散热器及其加工方法的较佳应用例。热交换器其散热量Q、流经散热片气体温度与散热片表面温度ΔT、热交换器全部散热片的传热表面积总合A，流经散热片间气体的热对流是数h的关系式为Q＝hAΔT习知的散热片热交换器其构造如图1与图2，如前面所述，受限于铝挤制的技术限制，其散热总表面积A有其限制。运用本技术的金属切削技术，其鳍片式散热器成品如图6所示，可使得鳍片31的相隔间距低于传统散热器鳍片的间距，以50mm×50mm的底座32面积来说，若鳍片31高度为25mm，传统的鳍片约只有20片鳍片，运用本技术技术制成的鳍片31若厚度为0.5mm，在相同面积底座32上，鳍片3数量则可高达30根以上，所获得的散热总面积A为传统式散热片的1.5倍以上。再就单一鳍片31而言，其散热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀削式鳍片散热器，包括一底座和设置在底座上的多数散热鳍片，其特征在于：该鳍片是排列整齐呈鳍片状，且是呈弯弧状，各鳍片间距较小，且该鳍片末端与底座呈垂直而不往前倾。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘增丰，
申请(专利权)人：聚亨企业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]