散热器的工艺原理及制造

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1、散热技术：工艺原理及制造散热器的材料是性能的基础，设计是产品精髓所在，而最终能否将优秀的设计思想实现，或者实现成果如何，用户最终可获得怎样的产品，都完全取决于所采用的制造工艺。一、成形与结合工艺：散热片的成形与结合工艺间有着密切的联系，而且其中一些技术在两道工序中均可使用，因此在本节内集中介绍。1、切削：应用最广的散热片成形技术是什么？铝挤压？是切削！所有的散热片在成形过程中都会或多或少的使用到切削——这种金属加工中最常用的工艺。切削工艺的具体种类很多，从无润滑切削到润滑切削，从高速切削到激光切割，从车、钻到铣、磨，在散热片的成形过程中，为了获得一些较特殊、精细的形状，都需要使用切削工艺

2、。具体用途主要有板材（吸热底、鳍片等）成形、散热片开槽、底面修整、特殊雕刻等。切削而来的浮雕效果优势：根据不同方式、刀具，可适用于各种用途。劣势：设备，主要是刀具磨损快，多数需要人工参与或自动化控制，成本较高。典型产品：所有散热片！2、铝挤压：著名的铝挤压工艺，为绝大多数的铝合金散热片所采用，是市场上真正的主流。铝挤压是加工铝合金形材最常用的工艺，在各个领域中均有采用。在散热片加工方面，铝挤压工艺主要用来制造片状鳍片或柱状鳍片的初坯。UnRegistered上图即铝挤压的模具。铝挤压工艺所采用的材料通常为AA6061或AA6063，加工过程中，将铝合金原锭加热至约520~540℃，利用机

3、械加压，令铝液流经模具钢制成的挤型模具，在模具出口处对铝液进行冷却，使之迅速凝固，成为具有连续平行结构的散热片初胚。上图左部即铝合金原锭，中间则是铝挤压而成的条状形材，已可看出散热片的初形，再经由二次加工，进行冷铡切割、边角裁剪与剖沟后，即可获得成形的散热片单品。实际上挤压成形工艺也可用于铜质散热片的加工，但由于铜的熔点过高，加工难度大，成品性能又并非特别出众，市场上几乎没有实际产品出现UnRegistered。优势：投资少、技术门槛低、开发周期短，易于投产；模具费用、生产成本低，产量大；适用范围广，既可制造单独散热片，也可制造结合型散热片的鳍片部分。劣势：鳍片形状相对简单，无法获得很大

4、（大于20）的瘦长比。典型产品：几乎所有一体成形铝合金片状鳍片散热片。3、精密切削：一种独到的金属成形工艺，是最有望大范围应用的铜质散热片一体成形工艺。“精密切削”的说法已经不知出自何处了，单从这名字上很难想象实际的加工工艺，但结合英文名称Skiving，就容易理解了。Skiving，skive的动名词，为切片之意。加工方法为：将一整块金属型材根据需要。利用精确控制的特殊刨床切割出指定厚度的薄片，再向上弯折为直立状态，成为散热鳍片。早年间，Foxconn曾尝试应用这一工艺而推出了著名的PK085与PK130，但由于当时工艺尚不成熟，成品率较低，及铝合金应力不足而无法使鳍片处于直立状态，且

5、性能较铝挤压工艺的产品没有明显优势，并未得到广泛的接受。近两年，通过对精密切削工艺的改进，良品率已经大幅提高，且随着散热能力需求的增长，铜质材料使用的增多，自然解决了早期因铝材应力不足所导致的鳍片形状与排列问题。精密切削工艺可望大展拳脚。优势：精密切削工艺最大的优势在于吸热底与鳍片一体成形UnRegistered，连接面积（连接比例）大，不存在介面阻抗，鳍片较厚，能够更有效利用散热表面积；此外，切割而成的鳍片排列密集，能在单位体积内获得更大的散热面积。劣势：受到原材料等的影响，良品率低；为了保证一定的应力，切割过程中无法将鳍片切得很薄、很长，即瘦长比不足；提供更大表面积的同时，片间距离短

6、，过风空间较小，风阻较大。此外，相对铝挤压等适于大规模生产的成型工艺，精密切削的设备、人工成本高，大规模生产资金投入过大。典型产品：热布斯系列散热器。4、金属粉末喷射成形：金属粉末喷射成形散热片主要采用高熔点、高热传导的材料(如铜)，其加工方式为：金属粉末高速喷射，直接做成散热片初胚，再利用高温烧结，制成具有相当强度与密度的成品。主要应用于具有较高发热量又明显受空间限制的特殊需求电子产品上，制造成本与价格均极高。优势：金属粉末烧结一体成型，热传导率高；可加工具有复杂形状的散热片，设计者受限制较少。劣势：原料、设备、模具成本高，工艺复杂，良品率较低，不易量产。典型产品：无——目前市场上未见

7、实际产品，只是“传说中的”技术。5、铝压铸：一种广泛应用的单体铝合金制品加工工艺。制造过程为：将铝合金原锭熔解成液态后，充填入模型内，利用压铸机一次性压铸成型，再经过冷却与后续处理，制成单体散热片。压铸工艺通常用来加工一些形状非常复杂的元件，使用在散热片加工中虽有些大材小用的意味，但的确可制造出一些具有特殊结构设计的产品。例如，可配合风扇及气流方向作出具有导流效果的散热片，或做出薄且密的鳍片来增加散热面积等。通常压铸型加工采用的铝合