微小型毛细泵蒸发面微沟槽犁削成形工艺研究

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本文所研究的毛细泵回路(CPL),传热能力比普通热管好,可靠性高。CPL的性能主要取决于蒸发器的性能。目前国内外毛细泵中蒸发器的主要问题就是蒸发面积小,蒸发效率低下。 通过犁削成形工艺加工微沟槽翅片,应用于沸腾强化结构,有效增大CPL蒸发面积,强化沸腾、提高蒸发效率,从而实现CPL的微型化。主要研究内容如下: 1.设计适合于芯片散热的高效微小型毛细泵。 2.微沟槽犁削加工刀具的设计。刀具材料为高速工具钢W18Cr4V。改变不同的刀具参数,设计不同的刀具。 3.微沟槽犁削加工数值模拟。 利用DEFORM-3D软件对微沟槽犁削加工过程进行数值模拟。分析微沟槽的几何尺寸,找寻各刀具参数及加工参数对微沟槽几何参数的影响规律,初步得出相互影响关系,为实验研究提供指导性意见。 4.采用犁削成形工艺,进行加工微沟槽翅结构实验。 (1)微沟槽犁削成形机理分析。 在0.5mm厚的铜带表面加工出Ⅴ形毛细微沟槽结构,当犁切深度为0.3mm、槽距为0.24mm时,得到Ⅴ型毛细微沟槽结构槽宽约为200μm、槽深超过400μm。通过对该Ⅴ型微沟槽各部位进行电镜扫描观察,分析了其犁削成形机理。 (2)微沟槽犁削成形影响因素分析。 在0.5mm厚的铜带表面加工出Ⅴ形毛细微沟槽结构。对所加工的Ⅴ型微沟槽进行电镜扫描,观察其特征,并用显微镜测量其几何参数。分析了不同加工参数和刀具结构参数对沟槽翅高和槽深度的影响。 5.微沟槽毛细性能测试。 得出微沟槽的宽度和深度是影响毛细性能的主要因素。随着宽度和深度的增加,毛细平衡高度随之降低。同时验证了毛细平衡高度的求取公式。
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