CN1586777A - 热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，主要由定位杆、刀具和拉杆构成；拉杆一侧的表面套装定位杆，拉杆另一侧的表面套装刀具，套装在拉杆表面；本发明还涉及所述的设备用于制造热管内壁的毛细组织微沟槽的方法，其特征在于将拉杆穿过热管基管，沿基管轴向牵引拉杆，拉杆拖动刀具在热管基管内壁表面进行犁削，基管内壁表面发生裂解而形成毛细组织微沟槽；本发明对热管的内壁毛细组织结构进行改进，保持热管具有较佳的传热性能，改善现有热管的毛细组织结构的不足，降低热管的生产成本。

Description

热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备及其制造方法

                          技术领域

本发明涉及电子器件的传热元件的制造设备，具体是一种热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备。

本发明还涉及所述热管内壁的毛细组织微沟槽的制造方法。

                          背景技术

目前电子产品日益趋向于高性能化、多功能化、轻型化，尤其是电子计算机产品，随着电子芯片集成度的不断提高，每平方英寸上聚集的能量按照摩尔法则不断增加，带来致命的高热流密度，不断积累的热量如果不能及时排出将导致电子器件的严重失效，从而制约了电子产品的进一步发展和应用。

电子器件常规散热器技术都是通过各种手段增加散热器的比表面积，虽然各种各样的宏观表面结构能够增加其散热面积，但其散热功耗有限，且体积不能减小，已远远不能满足电子器件日益增大的热量散热要求，尤其高性能和高频率微处理器芯片的散热要求。与电子元器件的常规散热器相比，热管是一种高效传热元件，热管内的液体受热后发生相变，其汽化所带走的热量远远高于导热性最好的金属的传输热量，因此热管应用于电子产品的散热非常具有竞争力。虽然热管重量轻，导热率极高，结构简单，无需外加动力驱动，具有无可比拟的传热特性，但其制造工艺比较复杂，成本较高，因此热管属于电子器件散热中的高档产品，其应用并不普遍。目前热管的毛细组织结构一般在热管内壁烧结一层金属粉末或者在管内置入金属编织丝网形成。毛细组织金属粉末烧结结构不仅成本较高，而且工艺复杂，并增加了热管额外的重量，尤其毛细组织结构烧结后，芯棒抽出时容易碰坏烧结粉末结构，导致热管性能下降；对于小型薄壁热管，在管内置入金属编织丝网时操作极不方便，况且金属编织网与热管内壁存在接触不紧密现象，导致其径向热阻增大，影响传热性能，并且中心支撑结构的存在，也增加了热管额外的重量，导致芯片受到的压力增大，甚而损坏芯片。

对于上述热管的毛细组织结构存在的问题，以及其制造成本过高的情况，需要在不影响热管传热性能的基础上，寻找合适的毛细组织结构，并降低其生产成本，以推动热管的普遍应用。

                      发明内容

本发明目的在于提供一种内壁具有毛细组织微沟槽的热管的制造设备。制造得到的热管具有较佳的传热性能，改善现有热管的毛细组织结构的不足，降低热管的生产成本。

本发明的目的还在于提供所述内壁具有毛细组织微沟槽的热管的制造方法。

本发明所述的内壁具有毛细组织微沟槽的热管是热管的内壁表面沿轴向呈毛细组织微沟槽结构。

内壁具有毛细组织微沟槽的热管的制造设备主要由定位杆、刀具和拉杆构成；拉杆一侧的表面套装定位杆，拉杆另一侧的表面套装刀具，套装在拉杆表面。

拉杆分三段，中间部分的过渡段呈圆锥形，以与刀具轴向前端孔径相配合，两端有螺纹；定位杆呈圆柱形，中间孔径与拉杆中间段圆锥形大端面一侧的直径相配合，定位杆外圆直径与热管基管内壁直径相一致；

刀具呈圆柱形，沿外表面周向均匀分布数个切削刃和沟槽，前刀面呈圆锥形，与拉杆中间段相配合。

所述刀具外表面的切削刃的横截面呈波形、锯齿形、梯形或锐角形。

刀具和定位杆可拆换，定位杆不仅具有导向作用，而且能够圆整热管基管内壁，使刀具能够顺利犁削出微沟槽。

为防止刀具与基管发生咬死现象，要求定位杆长度大于热管基管内壁的1.5倍以上。

拉杆起连接作用，在外部动力作用下带动装配在其上的定位杆和刀具沿轴向运动。

工作时，将热管基管固定在机架上，装配好设备，使拉杆穿过基管，并由牵引装置夹紧拉杆并带动拉杆运动。拉杆受拉力作用，经定位杆在热管基管内定位和导向，并拖动刀具由基管的一端运动到另一端，由于刀具切削刃的犁削作用，使热管基管内表面发生裂解从而在基管内壁表面沿轴向犁削出毛细组织微沟槽结构。

本发明具有如下的特点：

(1)与烧结毛细组织工艺相比，工艺简单，易操作。

(2)采用此工艺制作的热管重量较轻，毛细组织可靠，不易损坏。

(3)与管体置入金属编织网工艺相比，此方法容易和可靠，而且传热性能优良。

                        附图说明

图1是本发明制造设备的结构示意图；

图2是图1中刀具的结构示意图；

图3是图2轴向剖视图；

图4是本发明设备制造的内壁具有毛细组织微沟槽的热管横截面结构示意图。

                     具体实施方式

如图1所示，本发明内壁具有毛细组织微沟槽的热管的制造设备主要由定位杆1、刀具2和拉杆3构成；拉杆3一侧的表面套装定位杆1，拉杆另一侧的表面套装刀具2。

工作时，将工件热管的基管5固定安装在机架上，使拉杆穿过基管，由牵引装置夹紧并带动拉杆3运动，拉杆3受拉力作用从基管一端运动到另一端时，定位杆1起着定位和导向作用，带动刀具2沿轴向方向前进，刀具上的切削刃在基管5内壁犁削出毛细组织微沟槽结构4。

如图2、3所示，刀具呈圆柱形，沿外表面周向加工出均匀分布的数个相间的切削刃和沟槽，前刀面加工成圆锥形状。刀具外表面的切削刃的横截面呈锯齿形。

如图4所示，在刀具切削刃的犁削作用下，热管基管内壁表面发生裂解，形成图示的横截面形状。

采用犁削法加工出的毛细组织微沟槽结构，由于微沟槽顶端裂解，切屑向两侧边翻转，其呈现出多维结构特性，有利于热管蒸发段沸腾和冷凝段凝结的强化传热。本发明装置结构简单，易操作，非常适合大规模生产，降低热管生产成本。

Claims (8)

1、一种热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，其特征在于主要由定位杆、刀具和拉杆构成；拉杆一侧的表面套装定位杆，拉杆另一侧的表面套装刀具，套装在拉杆表面。

2、根据权利要求1所述的热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，其特征在于所述刀具呈圆柱形，沿外表面周向均匀分布数个切削刃和沟槽，前刀面呈圆锥形。

3、根据权利要求2所述的热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，其特征在于所述刀具外表面的切削刃的横截面呈波形、锯齿形、梯形或锐角形。

4、根据权利要求3所述的热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，其特征在于所述拉杆分三段，中间部分的过渡段呈圆锥形，以与刀具轴向前端孔径相配合，两端有螺纹。

5、根据权利要求3所述的热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，其特征在于所述定位杆呈圆柱形，中间孔径与拉杆中间段圆锥形大端面一侧的直径相配合，定位杆外圆直径与热管基管内壁直径相一致。

6、根据权利要求3所述的热管内壁的毛细组织微沟槽的制造设备，其特征在于所述定位杆长度大于热管基管内壁的1.5倍以上。

7、权利要求1所述的设备用于制造热管内壁的毛细组织微沟槽的方法，其特征在于将拉杆穿过热管基管，沿基管轴向牵引拉杆，拉杆拖动刀具在热管基管内壁表面进行犁削，基管内壁表面发生裂解而形成毛细组织微沟槽。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于拉杆拖动刀具在基管的一端与另一端之间进行往复运动。

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