一, líkamlega áskorunin við að kæla ofur-þunna íhluti
Ofur-þunn uppbyggingin leiðir til mjög stuttrar hitaleiðnileiðar og hægt er að fylla bræðsluna á 0,02 sekúndum, en varmaflutningurinn stendur frammi fyrir tvíþættu vandamáli:
Áhrif hitauppstreymislags: 0,01-0,03 mm varmamarkalagið sem myndast milli bræðslunnar og yfirborðs moldholsins er meira en 60% af heildarhitaflutningnum og erfitt er að brjótast í gegnum hefðbundnar kæliaðferðir.
Vökvaeiginleikar sem ekki eru Newton: Við háan skurðhraða minnkar seigja bræðslunnar verulega, sem leiðir til allt að 300% flæðishraðamunur á þunnu-veggjum svæðinu, sem eykur hættuna á staðbundinni ofhitnun.
Hita tregðu efnis í mold: Varmadreifingarstuðull hefðbundins P20 stáls er aðeins 23 mm²/s, sem er erfitt að passa við hraða kælikröfur ofur-þunnra hluta frá 0,5-1s.
Tilviksrannsókn á rammamóti fyrir farsíma sýnir að þegar hefðbundin kælihönnun er notuð, nær moldhitamunurinn á þunnt -veggað svæði (0,3 mm) og þykkt veggja svæði (1,2 mm) 18 gráður, sem leiðir til þess að vöruskekking fer yfir 200%. Þetta staðfestir að ofur-þunn kæling verður að brjótast í gegnum hefðbundnar hönnunarmyndir.
2, Kjarna hönnunarreglur
1. Bylting í meginreglunni um jafnfjarlægð kælingu
Hefðbundin jafnfjarlæg hönnun (fjarlægð vatnsrása 15-20 mm frá holrúmi) mistekst í ofurþunnum hlutum og krefst kraftmikilla jafnhitastýringar:
Varmaflæðiskortlagning: Fáðu varmaflæðisdreifingu við storknunarframhlið bræðslunnar með Moldflow uppgerð og minnkaðu bil vatnsrásanna í 8-12 mm á hitaflæðisfreka svæðinu (svo sem nálægt hliðinu).
Hönnun á hallakælingu: Ákveðið 5G síumót notar þriggja-þreps hallakælingu: fyrsta stigs vatnsrásin (Φ 8 mm) er 8 mm í burtu frá moldholinu, annað þreps vatnsrásin (Φ 6 mm) er 12 mm í burtu og þriðja stigs vatnsrásin (Φ 4 mm) er 16 mm í burtu frá hitastiginu eða 5 gráður í burtu, jafngildir hitastigi en 1 gráðu. .
2. Turbulent aukinn hitaflutningur
Varmaflutningsstuðullinn í lagskiptu flæði (Re<2300) is only 500-1000W/(m ² · K), while in turbulent flow (Re>4000) það er hægt að auka það í 3000-5000W/(m ² · K):
Hagræðing rásarþvermáls: Notkun 6-8mm rás með litlum þvermál, ásamt flæðihraða 1,5m/s (Reynolds númer ≈ 12000), til að ná fram sterkri ókyrrð.
Spíralstyrktarbygging: Að vinna úr 10 mm spíralróp með 5 mm halla inni í kjarnanum til að mynda snúningsflæðisvið í kælivatninu, sem eykur skilvirkni varmaflutnings um 40%.
3. Nýsköpun í samræmdri kælitækni
3D prentunartækni gerir samræmdar kælirásir að veruleika:
Fínstillingarhönnun svæðisfræði: Ákveðin AR linsumót notar skapandi hönnunaralgrím til að búa til lífræna tré eins og vatnsrásir, sem bætir kælingu skilvirkni um 65% miðað við hefðbundna hönnun.
Örrásakæling: Að samþætta Φ 0,8 mm örrás í 0,5 mm þykkum kjarna, ásamt háþrýstidælu (0,8 MPa) til að ná fram þvinguðum kælingu í smáskala, með einsleitni mótshitastigs upp á ± 0,8 gráður.
3, Framkvæmdaáætlun lykilskipulags
1. Mould hola kælikerfi
Samsett blokkahönnun: Skiptu holrúminu í marga 0,5 mm þykka blokka, hver um sig sjálfstætt stilltur með kælirás. Eftir að þessi lausn var tekin upp var kælitími snjallúrskeljamóts styttur úr 12 sekúndum í 7 sekúndur.
Vatnsrás fyrir lofttæmi: Að vinna úr Φ 4 mm blindgati aftan á moldholinu, tengja vatnsrör úr ryðfríu stáli í gegnum lofttæmandi lóðatækni til að mynda þétt kælikerfi, hentugur fyrir ofur-þunna hluta undir 0,3 mm.
2. Bylting í kjarnakælingu
Kæling gosbrunnar: Settu upp Φ 2mm vatnsúðahol í miðju kjarnans og kælivatnið snertir yfirborð kjarnans á 15m/s hraða og myndar 0,1mm þykka vatnsfilmu með varmaflutningsstuðlinum 8000W/(m² · K).
Innfellingartækni fyrir hitapípu: Koparvatnshitapípur eru felldar inn í kjarnann til að ná hraðri hitajöfnun með fasabreytingu varmaflutningi. Eftir að læknisfræðilegt holleggstengimót var sett á, lækkaði hitastigssveifla kjarnans úr ± 8 gráður í ± 1,5 gráður.
3. Sérstök burðarvirki meðferð
Kælingarnýjung renniblokkar: með því að nota snúningssamskeyti til að tengja vatnsrás renniblokkarinnar, ásamt þrívíddarprentun á samræmdri vatnsrás, leysir kælivandamál 0,2 mm hliðarkjarna togbyggingar.
Þunn veggstyrking: Φ 3 mm örrás er stillt fyrir neðan 0,15 mm þykka styrkinguna til að koma í veg fyrir aflögun styrkingarstöðunnar með háum-þrýstingspúlskælingu (0,5s á-slökkt hringrás).
4, Lykilatriði í ferli stjórna
1. Stjórnun kælimiðils
Nanóvökvinotkun: Að bæta 2% rúmmálshluta af Al ₂ O ∝ nanóögnum við vatn getur aukið varmaflutningsstuðulinn um 25%, hentugur fyrir ofur-þunna hluta af 0,1 mm stærð.
Hitastigsstýring: Að taka upp stigaða kælistefnu: Notaðu 15 gráðu lágt-hitavatn fyrstu 30% kælitímans og skiptu yfir í 25 gráðu venjulegt hitastigsvatn síðustu 70% til að draga úr afgangsálagi.
2. Greindur eftirlitskerfi
Fiber Bragg grating sensor: Settu upp trefja Bragg grating hitaskynjara á yfirborði moldholsins til að fylgjast með rauntímahitabreytingum á 0,1 gráðu stigi og veita endurgjöf fyrir kælivatnsrennsli.
Stafræn tvíburahagræðing: Stofnaðu stafræna tvíbura fyrir mótvöru, spáðu fyrir um bestu samsetningu kælibreytu með vélrænum reikniritum og bættu afraksturshlutfall tengimóts um 18% eftir notkun.
5, Dæmigert tilviksgreining
Hönnun á lömformi fyrir samanbrjótanlegan skjá farsíma:
Áskorun: 0,2 mm þykka hluta úr ryðfríu stáli þarf að kæla innan 0,8 sekúndna á meðan viðhaldið er flatneskju sem er minna en eða jafnt og 3 μm.
Lausn:
Mótholið samþykkir þrívíddarprentaðan farveg, með 0,8 mm fjarlægð frá moldholinu
Kjarninn er felldur inn í 4 mm hitapípukerfi, með 3 mm bili á milli hitapípanna
Kælivatnið tekur upp 10 gráðu nanóvökva með flæðihraða 2m/s
Áhrif: Kælitími styttur í 0,7s, flatneskju stjórnað við 2,1 μm, framleiðsluhagkvæmni jókst um 40%
