Dua pendorong biaya terbesar dalam pembuatan pelat pendingin cair adalah persyaratan konduktivitas termal dan permintaan tahunan, yang biasanya sedikit atau tidak ada kendali sama sekali oleh insinyur termal dan insinyur manufaktur. Namun, Anda dapat mengurangi biaya dengan memahami bagaimana kekasaran, kerataan, kekerasan, morfologi permukaan, karakteristik pemasangan, dan spesifikasi sambungan cairan memengaruhi biaya pelat dingin cair.
Kebanyakan pelat air dingin terbuat dari aluminium, namun beberapa teknologi baru menggunakan tembaga. Meskipun tembaga memiliki konduktivitas termal yang lebih baik, aluminium lebih sering digunakan karena biasanya lebih murah, lebih ringan, dan lebih mudah digunakan.Pengolahan tembaga sangat sulit dan mahal.
Dua teknologi pelat dingin aluminium yang paling populer saat ini adalah embeded tubu dan vakum brazing.
Pelat dingin tabung yang tertanam biasanya berupa tabung tembaga atau baja tahan karat yang ditekan ke dalam alur profil aluminium. Mereka memiliki keunggulan biaya yang sangat baik dan memberikan solusi pendinginan yang sangat baik untuk perangkat dengan kepadatan daya sedang dan rendah.
Pelat dingin mematri vakum mengacu pada pelat logam yang dibuat dengan memproses dua bagian dengan saluran internal dan struktur sirip, dan kemudian dengan hati-hati menyegelnya dalam ruang vakum untuk pemanasan. Logam pengisi dengan titik leleh lebih rendah dilebur ke dalam sambungan pelat dingin melalui aksi kapiler dalam kondisi proses yang sesuai, dan kedua pelat dengan saluran internal dan struktur sirip dihubungkan untuk membentuk saluran aliran internal.
Setelah faktor-faktor di atas, faktor pendorong biaya terbesar untuk pelat dingin aluminium adalah waktu pemrosesan dan langkah pemrosesan tambahan. Produsen pelat dingin biasanya memiliki biaya terkait waktu pemrosesan, termasuk biaya penyusutan mesin, pasokan listrik, bahan habis pakai, dan pemeliharaan. Oleh karena itu, semakin lama pelat dingin ditempatkan pada peralatan produksi, semakin tinggi biayanya. Setiap langkah pemrosesan tambahan akan terus menaikkan biaya.
(1) Bagian yang diekstrusi dan die casting
Untuk meminimalkan waktu pemrosesan dan menurunkan biaya, yang terbaik adalah menggunakan ekstrusi dan pengecoran sebanyak mungkin. Ekstrusi dihasilkan dengan mendorong logam melalui cetakan untuk membuat objek dengan penampang tetap. Cetakan yang digunakan untuk ekstrusi baru relatif murah, dan ukuran ekstrusi dibatasi lebarnya sekitar 9 inci (22.86 sentimeter). Ketebalan dinding ekstrusi harus relatif konsisten, dan setiap saluran atau fitur harus lurus. Produsen juga dapat menggabungkan ekstrusi dan permesinan untuk mengurangi biaya.
Fitur tertentu dapat diekstrusi, dan kemudian fitur yang lebih kompleks dapat diproses. Hal ini akan membantu mengurangi biaya ekstrusi, asalkan Anda mempertimbangkan karakteristik ekstrusi saat mendesain lembaran.
Pilihan lainnya adalah menggabungkan pengecoran dan permesinan untuk memproduksi pelat dingin. Misalnya, jika pengecoran tidak cukup mulus, operasi kedua diperlukan untuk mencapai spesifikasi kerataan pelat dingin yang diperlukan.
Biasanya, jumlah pembelian minimum untuk ekstrusi atau pengecoran sangat tinggi, sehingga Anda perlu menerapkannya dengan benar untuk membenarkan penggunaan proses ini. Ekstrusi dan pengecoran dapat menghemat banyak biaya.
(2) Kekasaran permukaan
Kekasaran permukaan (kehalusan) dapat meningkatkan biaya secara signifikan, namun berdampak kecil terhadap kinerja. Bertentangan dengan pandangan sebagian orang, kekasaran memiliki dampak yang relatif kecil terhadap kinerja termal pelat dingin.
Pada sebagian besar aplikasi, kontak permukaan antara pelat dingin cair dan komponen kurang dari 10% atau celah udara melebihi 90%. Permukaan yang lebih halus hanya akan sedikit mengurangi persentase celah udara. Permukaan akhir pelat dingin mesin pada umumnya adalah 32-64 μ in (81-163 μ cm), yang cukup untuk sebagian besar aplikasi. Menggunakan pusat permesinan standar dapat mengurangi kekasaran hingga 16 μ in (41 μ cm), namun hal ini memerlukan perlengkapan yang lebih kuat untuk mengurangi potensi obrolan dan memperlambat kecepatan kepala pemesinan serta laju pengumpanan. Mengurangi kecepatan dan laju pengumpanan berarti bahwa pemesinan waktu pusat lebih lama, sehingga meningkatkan biaya.
Sebagian besar aplikasi menggunakan bahan antarmuka termal (TIM) antara komponen atau papan sirkuit dan pelat pendingin cair untuk membantu meminimalkan kesenjangan. TIM harus setipis mungkin, karena ketahanan termalnya yang relatif tinggi menutupi peningkatan konduktivitas dengan permukaan yang lebih halus. Meningkatkan gaya penjepitan komponen atau pelat pada pelat dingin juga dapat membantu mengimbangi kekasaran yang lebih tinggi, namun dapat meningkatkan tekanan pada pelat atau komponen. Ketika pelat dingin dan komponen atau papan sirkuit memanas, tegangan penjepit juga dapat meningkatkan efek ketidaksesuaian koefisien muai panas.
(3) Kehalusan permukaan
Dibandingkan dengan kekasaran permukaan, kehalusan permukaan memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap kinerja termal pelat dingin, karena jika pelat dingin tidak mulus, area kontak akan sangat berkurang. Spesifikasi kerataan standar adalah {{0}}.001 inci per inci (0.003 sentimeter per sentimeter). Oleh karena itu, dalam jarak satu inci dari titik pengukuran, titik terendah pelat dingin tidak akan lebih rendah 0,001 inci (0,003 sentimeter) dari titik tertinggi. Jika kerataan harus lebih baik dari 0,001 inci per inci (0,003 sentimeter per sentimeter), salah satu metode yang hemat biaya adalah dengan menentukan kerataan lokal daripada kerataan seluruh papan.
(4) Kekerasan
Pelat dingin yang dicor, diekstrusi, atau dibrazing vakum sangat lunak setelah diproses, biasanya hanya dengan kekerasan T{{0}}. Pelat dingin harus dikeraskan karena aluminium lunak sulit untuk diproses dan ditangani. Untuk meningkatkan kekerasan dari T0 ke T4, perlu dilakukan perlakuan panas pada pelat dingin. Proses perlakuan panas melibatkan pemanasan pelat dingin hingga 1000 derajat F (538 derajat C), membiarkannya tetap pada suhu tersebut selama kurang lebih 1 jam per inci ketebalan pelat dingin, dan kemudian menjadikannya kejutan termal dengan mendinginkannya secara cepat. Salah satu metode untuk mendinginkan pelat dingin adalah dengan langsung mengeluarkannya dari tungku dan menempatkannya dalam penangas air. Untuk membawa pelat dingin dari T4 ke T6, penuaan buatan harus dilakukan pada pelat dingin. Hal ini dicapai dengan menempatkan pelat dingin pada suhu 300 derajat F-400 derajat F (149 derajat C-204 derajat C) selama 8-16 jam. T6 menyediakan pelat dingin yang sangat keras dengan kekuatan tarik tinggi, yang merupakan persyaratan umum untuk aplikasi militer dan ruang angkasa. Namun, untuk sebagian besar aplikasi, T4 sudah cukup sulit, dan menentukan T6 hanya akan menambah biaya yang tidak perlu.
(5) Fitur/lubang pemasangan
Faktor lain yang meningkatkan biaya dalam pembuatan pelat dingin adalah bertambahnya lubang. Sebuah lubang dapat meningkatkan biaya pelat dingin hingga $3. Salah satu alasan utama meningkatnya biaya pengeboran adalah ketidakmampuan mengebor lubang pada jalur fluida. Oleh karena itu, untuk pelat dingin berbentuk tabung, pipa perlu ditekuk untuk menampung lubang, dan setiap tikungan akan meningkatkan biaya. Untuk pelat dingin pematrian vakum, sebuah pulau harus dibuat di jalur fluida, yang juga berarti melakukan pemesinan pelepasan listrik (EDM) pada sirip bagian dalam. Hal ini akan meningkatkan waktu pemrosesan secara signifikan, sehingga meningkatkan biaya.
Toleransi yang ketat terhadap posisi dan jarak lubang juga dapat menaikkan biaya. Spesifikasi toleransi yang wajar adalah ± {0}}.005 inci (± 0,013 sentimeter). Seperti halnya kerataan, menetapkan toleransi lokal sebanyak mungkin akan mengurangi biaya. Untuk pelat dingin berukuran besar dengan lubang yang relatif berjauhan satu sama lain, toleransi menjadi lebih sulit dipertahankan. Salah satu alasannya adalah toleransi peralatan mesin meningkat seiring dengan bertambahnya jarak pergerakan kepala. Alasan lainnya adalah mungkin terdapat gradien termal hingga 18 derajat F (10 derajat C) di bengkel pemesinan, yang dapat menyebabkan pelat dingin mengembang atau menyusut hingga 0,005 inci (± 0,013 sentimeter). Lubang tembus adalah cara termudah untuk menentukan toleransi yang lebih ketat karena pembuatannya dilakukan melalui pengoperasian alat tunggal, sedangkan lubang berulir cenderung tidak memiliki toleransi karena pembuatannya melibatkan dua alat. Minyak spiral paling sulit ditoleransi karena prosesnya memerlukan lubang penyadapan, dan minyak spiral sendiri memiliki toleransi. Semua toleransi bertambah sehingga membuat produksi menjadi lebih sulit dan mahal. Menghindari lubang penyadapan kecil juga dapat membantu mengurangi biaya. Lubang berukuran 4-40 atau lebih kecil menjadi sulit untuk disadap karena keran dapat pecah selama pengeboran. Untuk meminimalkan masalah ini semaksimal mungkin, kecepatan lari alat berat harus lebih lambat. Salah satu metode untuk memenuhi persyaratan toleransi yang ketat pada papan dingin adalah dengan meningkatkan ukuran lubang pemasangan pada komponen atau papan sirkuit.
(6) Sambungan cair
Untuk sambungan cair, port betina O-ring berulir lurus biasanya memiliki efek terbaik. Selain sistem pengelasan, juga memberikan penyegelan terbaik dengan biaya terendah. Sambungan pipa (seperti sambungan NPT) tidak dapat memberikan akurasi yang diperlukan untuk komponen seperti pelat dingin. Pada pelat dingin mematri vakum, penggunaan alat kelengkapan berulir eksternal, seperti alat kelengkapan duri atau manik, harus dihindari karena memerlukan operasi lain (seperti pengelasan) untuk menyambung alat kelengkapan. Selain itu, aksesori selain pelat dingin perlu dilindungi selama pengangkutan, yang dapat meningkatkan biaya pengemasan. Pemutusan sambungan cepat hanya boleh digunakan bila diperlukan, karena biaya per pasangnya bisa mencapai hingga $750. Papan dingin atau perangkat elektronik yang sering diganti harus segera diputuskan sambungannya. Untuk pelat dingin yang sudah diisi cairan pendingin juga diperlukan. Untuk koneksi cair, faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah toleransi port. Biasanya, jalur pipa masuk memiliki tingkat fleksibilitas tertentu. Toleransi yang wajar adalah antara ± 0.030 inci (0,076 sentimeter) dan ± 0,060 inci (0,152 sentimeter).
Tag populer: faktor-faktor yang mempengaruhi biaya pelat dingin cair, Cina, pemasok, produsen, pabrik, sampel gratis yang disesuaikan, buatan China
