Teknologi pencetakan 3D memungkinkan heat sink elektronik yang lebih efisien

Aug 02, 2022

Bidang manufaktur aditif logam SLM mengadopsi metode pemrosesan prosedur pengirisan bagian benda kerja dan laminasi logam cair, yang sepenuhnya dapat memenuhi persyaratan heat sink logam yang dioptimalkan topologi seperti struktur sirip berbentuk khusus, terintegrasi, saluran mikro, dan kompleks.


Saat merancang heatsink untuk perangkat elektronik kecil, desain yang seimbang perlu dipertimbangkan. Ketika heat sink desain tradisional terlalu besar, pengoptimalan topologi konduktivitas termal dapat digunakan untuk membuat heat sink berkinerja tinggi yang ringan dengan konsumsi daya pendingin sesedikit mungkin.


Tujuan optimasi topologi adalah untuk menemukan desain optimal heat sink yang memaksimalkan kinerja termal dan meminimalkan penurunan tegangan. Heat sink yang dioptimalkan secara topologis sering kali memiliki struktur internal dan eksternal geometris yang kompleks, yang tidak cocok untuk metode pembuatan heat sink tradisional, seperti ekstrusi, stamping, pemesinan, penempaan, atau pemotongan gigi sekop yang presisi.

Topology Optimized Design of Coral Fins for Heat Sink

Topologi Desain Sirip Karang yang Dioptimalkan untuk Heat Sink


Pengoptimalan topologi berupaya memaksimalkan luas permukaan termal dan kinerja termal dalam ukuran ruang yang dibatasi, meminimalkan persyaratan untuk komponen pendingin aktif seperti kipas. Optimasi topologi sering membawa geometri kompleks ke heat sink yang sulit dicapai atau tidak mungkin dibuat dengan metode pemesinan tradisional. Namun, teknologi peleburan laser selektif (SLM) di bidang manufaktur aditif, yang mengadopsi teknologi pemrosesan proses pengirisan penampang benda kerja dan metode penumpukan logam cair, dapat sepenuhnya memenuhi optimalisasi topologi struktur sirip berbentuk khusus, terintegrasi, saluran mikro dan kompleks. Pembuatan radiator logam.

3D printed topology-optimized heat sink


Untuk memastikan keakuratan manufaktur aditif peleburan laser selektif (SLM) dalam proses produksi heat sink, para perancang mensimulasikan dan mengoptimalkan struktur heat sink dan memastikan bahwa ketebalan dinding minimum sirip heat sink dapat memenuhi batas diameter laser. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, pengoptimalan parameter dilakukan di sebelah kiri, menghasilkan banyak sirip berukuran dan berjarak seragam; sedangkan sirip yang dioptimalkan topologi di sebelah kanan memiliki struktur seperti karang yang secara bertahap berkurang lebarnya saat sirip memanjang ke luar. Kecil.

Parameter-optimized and topology-optimized heat sink fin structures

Struktur sirip pembuangan panas yang dioptimalkan parameter dan dioptimalkan topologi


Konsumsi daya sirkuit terintegrasi yang terus meningkat akan menghasilkan panas yang berlebihan, dan di era 5G, kebutuhan orang untuk daya komputasi terus meningkat, dan kontradiksi antara pembuangan panas yang efisien dan kinerja perangkat elektronik akan terus meningkat. Ada permintaan yang meningkat untuk mengurangi konsumsi energi pembuangan panas dari peralatan elektronik, yang menimbulkan tantangan bagi desain radiator yang efisien dan optimal. Optimasi topologi memberikan jalur teknis potensial untuk desain radiator yang efisien, dan teknologi manufaktur aditif pencetakan 3D telah menarik semakin banyak perusahaan dan lembaga penelitian di bidang manufaktur radiator dengan keunggulan uniknya.


Kirim permintaan