首页/文章/ 详情

DfAM专栏 | 基于增材制造工艺的散热器结构优化设计

1年前浏览1898

传统的散热器制造工艺主要有挤压成型、铸造和机械加工等方法,这些加工工艺限制了散热器可实现的几何形状。金属3D打印工艺的出现消除了许多设计制约,设计人员开始重新考虑更高热效率的散热器设计方法。

经典的散热器设计方法主要涉及的结构参数包括:基板厚度、翅片数量、翅片厚度、翅片间距、翅片高度。然后优化这些参数以满足传热、重量和成本的约束。在很多时候,是制造工艺决定了这些参数,如果不再施加这些约束,那么散热器会设计成什么样子呢?

Robin Bornoff将他的研究成果在31st SEMI-THERM Symposium会议上进行了分享。在其核心方法是:

1)确定最高表面温度位置,这是散热片几何形状可能演变的关键。

2)在最高温度点添加一小块材料,增加散热面积。

3)分析散热器的散热性能,如果散热性能随着材料的增加而提高,则进入下一步;如果散热性能变差,则删除添加的材料,并标记该位置,接下来不会在这个位置添加材料。

4)不断重复过程(2)和(3),一直到任何几何形状的添加都会导致散热器生长超出其设计界限,或者任何几何形状的添加都会导致热性能下降时,该优化过程就结束了。

图1  优化前的模型
图2 最初5步的计算结果
(寻找最热的位置)

图3 三个中间过程的优化结果
图4 最终优化结果
图5 优化前后的热阻下降趋势

图6 经过几何光顺后的散热器结构

图7 与传统散热器效果比较

增材思维 数智未来      

增材制造作为一种新兴的制造技术,代表着数字化转型的重要发展方向之一。安世亚太公司深耕增材制造产业化应用多年,我们基于多年的项目经验和思考沉淀,推出了“增材思维 数智未来”系列文章


1.挑战与机遇并存:增材制造的数字化智造未来

2.数字化制造的技术引擎,3D打印是否低碳?

3.自动化时代,人工智能如何改变设计

4.增材制造,“降本增效”设计思维必不可少

5. “探月”技术走进生活,增材制造融入民间

6.增材制造将成为新能源数字化转型的主旋律之一

来源:安世亚太
新能源铸造增材DfAM人工智能材料
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-08-12
最近编辑:1年前
DfAM增材制造
先进设计与增材制造
获赞 257粉丝 332文章 63课程 20
点赞
收藏
作者推荐
未登录
1条评论
仿真秀0919133447
签名征集中
1年前
学习了
回复
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习 福利任务 兑换礼品
下载APP
联系我们
帮助与反馈