【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于换热器散热及微加工，特别是涉及到一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器及其制作方法。
技术介绍
1、随着现代科技的不断发展，人们对电子元件的需求也不断增加，现如今世界的趋势逐渐转向电子设备的小型化，即在一个硅片上安装数以万计的晶体管，这使得电子设备的热流密度快速增加，电子设备会产生较大的热量导致其不能平稳运行，缩短了产品的寿命。为了使小型化的电子设备能够正常运行，人们开始采用微射流、热管、喷雾冲击，微通道冷却等满足高散热需求。在这些技术中，微通道散热器表现出了很高的效率，其所提供的高比表面积也大大提高了传热效率。目前微通道散热器的主要微肋是矩形，三角形，梯形等传统形式的光滑微通道散热器和底面带有正方形或圆柱形等直肋的微通道散热器。这些光滑微通道散热器由于没有充分的扰动作用随着流动的展开，传热系数迅速下降从而导致明显的传热性能降低，强化传热的效果十分有限。而底面带有正方形或圆柱形等直肋的微通道散热器虽然增加了通道的扰流作用但没有更好的迎合流线的方向因而换热效率提升有限。
2、另外，目前采用铣床，电火花，化学方法等加工微通道的方法，有的价格昂贵，有的只能加工出传统的光滑微通道不能进行微通道中斜肋的加工。
3、因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器及其制作方法用于解决现有的微通道散热器为光滑微通道散热器或者为底面带有正方形或圆柱形等规则形状
2、一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，包括微通道和固定在微通道上部的盖板；所述微通道包括依次固定连接的进口段微通道、换热段微通道和出口段微通道；所述换热段微通道的内底部为热源的贴合面，换热段微通道的内底部沿长度方向设置有一列仿沙痕微肋；所述仿沙痕微肋沿换热段微通道长度方向的纵向剖面与特征线法描述的沙痕剖面最佳形态图一致；所述沙痕剖面的一侧为倾斜面，另一侧为内凹面，相应的仿沙痕微肋的倾斜面朝向进口段微通道，仿沙痕微肋的内凹面朝向出口段微通道。
3、所述微通道为贯穿换热器的矩形腔体。
4、所述进口段微通道与出口段微通道的长度相同。
5、所述仿沙痕微肋两两之间的间距相同。
6、所述微通道的流道深度为仿沙痕微肋高度的4～5倍，微通道的流道宽度为仿沙痕微肋宽度的2～4倍；所述仿沙痕微肋两两之间的间距与微通道的宽度相同。
7、一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器的制作方法，制作所述的一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，包括以下步骤：
8、步骤一：取一块6061铝合金板材，按照设定的尺寸采用线切割电火花加工对选取的铝合金板材进行切割，获得用于加工微通道的铝合金板材；
9、步骤二：采用去离子水、丙酮和乙醇对切割后的铝合金板材进行超声清洗，去除切削液和杂质，然后将铝合金板材在常温条件下自然干燥；
10、步骤三：通过在auto cad上采用增加重复线条次数的方法调节沙痕微肋的斜率设计激光加工路径图；
11、步骤四：采用ylp-st 20e型激光器，选取激光加工功率为20w，光斑直径为50μm,激光脉冲频率为20khz,激光扫描速度为500m/s的激光参数；
12、步骤五：将步骤三绘制好的激光加工路径图形文件导入到激光器的计算机系统内，使激光器按照绘制的图形对切割后的铝合金板材激光刻蚀加工；
13、步骤六：为了防止激光刻蚀能量过大产生微球、微粒，先将激光扫描次数设为1进行加工，加工完成后停止，待样件冷却后再次将激光扫描次数设为1进行加工，如此反复，直到得到所设计的内表面具有仿沙痕微肋的微通道；
14、步骤七：采用螺钉将透明丙烯酸盖板从上方盖到微通道上，并用双面胶密封，从而制得内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器。
15、通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：
16、本专利技术在微通道内设计了仿沙痕微肋，仿沙痕微肋设计来源于特征线法描述沙痕剖面的形态演化图，在液体流经仿沙痕微肋时会迎合流线产生相比于直肋较大的涡流，增大了涡流面积，扰乱了液体的流动状态，使液体得到充分混合，从而提高了微通道散热器的换热效果。通过与光滑微通道和带有各种形状直肋的微通道努塞尔数对比，可明显看出仿沙痕微肋的换热效果更优。
17、本专利技术采用激光加工的方法进行微通道内斜肋的加工，并且提出采用增加重复线条数设计激光路径，可以简便、高效、低成本、绿色环保的制造出内部带有斜肋的微通道。
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1.一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，包括微通道(1)和固定在微通道(1)上部的盖板(4)，其特征在于：所述微通道(1)包括依次固定连接的进口段微通道(111)、换热段微通道(113)和出口段微通道(112)；所述换热段微通道(113)的内底部为热源的贴合面(3)，换热段微通道(113)的内底部沿长度方向设置有一列仿沙痕微肋(2)；所述仿沙痕微肋(2)沿换热段微通道(113)长度方向的纵向剖面与特征线法描述的沙痕剖面最佳形态图一致；所述沙痕剖面的一侧为倾斜面，另一侧为内凹面，相应的仿沙痕微肋(2)的倾斜面(201)朝向进口段微通道(111)，仿沙痕微肋(2)的内凹面(202)朝向出口段微通道(112)。
2.根据权利要求1所述的一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，其特征在于：所述微通道(1)为贯穿换热器的矩形腔体。
3.根据权利要求1所述的一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，其特征在于：所述进口段微通道(111)与出口段微通道(112)的长度相同。
4.根据权利要求1所述的一种内表面具有仿沙痕微肋微通道散热器，其特征在于：所述仿沙
5.根据权利要求1所述的一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，其特征在于：所述微通道(1)的流道深度为仿沙痕微肋(2)高度的4～5倍，微通道(1)的流道宽度为仿沙痕微肋(2)宽度的2～4倍；所述仿沙痕微肋(2)两两之间的间距与微通道(1)的宽度相同。
6.一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器的制作方法，制作权利要求1-5任一项所述的一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，包括微通道(1)和固定在微通道(1)上部的盖板(4)，其特征在于：所述微通道(1)包括依次固定连接的进口段微通道(111)、换热段微通道(113)和出口段微通道(112)；所述换热段微通道(113)的内底部为热源的贴合面(3)，换热段微通道(113)的内底部沿长度方向设置有一列仿沙痕微肋(2)；所述仿沙痕微肋(2)沿换热段微通道(113)长度方向的纵向剖面与特征线法描述的沙痕剖面最佳形态图一致；所述沙痕剖面的一侧为倾斜面，另一侧为内凹面，相应的仿沙痕微肋(2)的倾斜面(201)朝向进口段微通道(111)，仿沙痕微肋(2)的内凹面(202)朝向出口段微通道(112)。
2.根据权利要求1所述的一种内表面具有仿沙痕微肋的微通道散热器，其特征在于：所述微通道(1)为贯穿...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永华，胡展鹏，王妍，许金凯，于化东，弯艳玲，于占江，任万飞，石广丰，刘凤德，秦莹莹，
申请(专利权)人：长春理工大学重庆研究院，
类型：发明
国别省市：
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