在
散熱片加工過程中,細節控製直接影響產品的散熱效率、結構強度及可靠性。以下從材料(liào)選擇、工藝執行、質(zhì)量管控等維度,詳細(xì)說明需注意的關鍵細節:

一、材料預處理與選型細節
1. 材料純度與性能匹配
鋁合(hé)金(jīn)(如(rú) 6063、1060):
擠壓工藝需確保矽(Si)含量≤0.6%,避免模(mó)具磨損;鎂(Mg)含量 1.0-1.5%,提升擠壓流(liú)動性。
板(bǎn)材衝壓前需退火處理(350-400℃保溫 1 小時),降低硬度(HV≤60),減少開裂。
銅材(紫銅 T2):
含氧(yǎng)量需<0.03%,避免高溫加工時產生 “氫脆”(尤其鏟齒工藝)。
衝壓前表麵打磨去除氧化層,防止模(mó)具劃傷。
2. 板材 / 坯料表麵質量
擠壓坯料需檢查(chá)表麵(miàn)無氣泡、裂紋,尺寸公差(chà)控(kòng)製在 ±0.1mm(如直徑 100mm 的鋁棒,橢圓度(dù)≤0.2mm)。
衝壓板材厚度公(gōng)差≤±0.02mm(如 0.3mm 厚鋁板,實測範圍 0.28-0.32mm),避免因(yīn)厚度(dù)不(bú)均導致翅片高度偏差。
二、各加工工藝的關鍵執行細節
1. 擠壓成型
模具溫度控製:
模頭(tóu)預熱至 480-520℃(鋁(lǚ)合金),坯料加熱至 460-490℃,溫差超過(guò) 30℃易導致翅(chì)片扭曲。
擠壓速度控製在 10-15mm/s,速度過快(kuài)會因摩(mó)擦生熱使翅片邊緣熔化(俗(sú)稱 “糊邊”)。
冷卻(què)工藝:
擠出後立即水冷(水溫≤25℃),冷(lěng)卻延遲超 10 秒會導致鋁(lǚ)合金時效不足,硬度不達標(目標 HV≥80)。
2. 衝壓成型(xíng)
模(mó)具間(jiān)隙設置:
衝裁(cái)間隙為材料厚度(dù)的 8-12%(如 0.5mm 鋁板,間隙(xì) 0.04-0.06mm),間隙過小易產(chǎn)生毛刺,過大則翅片邊緣塌角。
凸(tū)模刃口需研磨至粗糙度 Ra≤0.4μm,避(bì)免拉傷板材。
衝壓油使用:
銅(tóng)材衝壓需使用極壓乳化液(濃度 8-10%),防止(zhǐ)高溫粘模;鋁合金可用輕質礦(kuàng)物油(yóu),避免殘留影響後續陽極氧(yǎng)化。
3. 鏟齒加工
刀(dāo)具參數:
鏟齒刀材質選用 CBN(立方氮化硼)或陶瓷,前角 5-8°,後角 10-15°,刀具鈍了需立即更換(刃口磨損超過(guò) 0.1mm 會導(dǎo)致翅片撕裂)。
切削速度控製在 80-120m/min(銅材(cái)),進給量(liàng) 0.05-0.1mm/r,過高會導致(zhì)刀具過熱崩刃。
冷卻方式:
采用高壓油霧冷卻(油(yóu)霧顆粒≤5μm),噴嘴對準切削區,油溫控製在 30-40℃,避免銅(tóng)材(cái)因高溫軟化粘刀(dāo)。
4. 折鰭與焊接工藝
折鰭精度:
折疊角度偏差≤±1°(如 90° 翅片(piàn),實測(cè) 89-91°),可用角度規逐片(piàn)檢測,角度偏差會導致堆疊間(jiān)隙不均(目(mù)標間隙≤0.03mm)。
焊接(jiē)細節:
真空釺焊(hàn)(鋁合金)需控製真(zhēn)空度≤1×10⁻³Pa,溫度(dù) 580-600℃,保溫(wēn)時間 15-20 分鍾,溫度不(bú)足會導(dǎo)致焊料(如 Al-Si 合金)未完全熔(róng)化,形(xíng)成虛焊。
三、後處理與表麵處理(lǐ)細節
1. 去毛刺與清洗(xǐ)
化學去毛刺:
鋁合金用硝酸 + 氫氟酸(suān)混(hún)合液(體積比 5:1),溫度 40-50℃,處理時間 3-5 分鍾,過(guò)度處理(lǐ)會(huì)導致翅片變薄(báo)(厚度損失≤0.01mm)。
超聲波清洗:
銅散熱片需用丙酮去除衝壓油,清洗時間≥10 分鍾,清洗後立即烘幹(gàn)(120℃,30 分鍾),避免水漬殘留導致氧化。
2. 表麵處理工(gōng)藝
陽極氧化:
硫(liú)酸濃度 15-20%,溫度 18-22℃,電壓 12-15V,氧化時間(jiān) 20-30 分鍾,膜厚控製在 5-10μm(過(guò)薄耐蝕性(xìng)差(chà),過厚影響散熱)。
鍍(dù)鎳(銅材):
電鍍液 pH 值 4.0-4.5,溫度 55-65℃,電流密(mì)度 2-3A/dm²,鎳層厚度 2-3μm,需均勻無漏鍍(可用硫酸銅溶液測試,漏鍍處會立即(jí)變紅色)。
四、質量檢測與過程控製細節
1. 在線尺寸監測
擠壓成型時,用激光測(cè)徑儀實時(shí)監測翅片高度(如目標高度(dù) 10mm,波動範圍≤±0.05mm),每 5 分鍾記錄一次數據,超差立即調整模具。
衝壓過(guò)程中,用二次元影像儀抽檢翅片間距(jù)(如設計間距 1.5mm,實(shí)測 1.45-1.55mm),每(měi)批次抽(chōu)檢≥5%。
2. 熱性能實測
熱阻測試:
在風洞測試中,風速控製在 2-5m/s(模擬自然 / 強製散熱場景),加熱功率 50-100W,測量基板與翅片(piàn)頂部(bù)溫差,熱阻 = 溫差 / 功率,需≤設計值的(de) 110%。
耐壓測試(針對液冷散熱片):
充入 0.5MPa 壓縮空氣,浸入(rù)水中 30 秒,無(wú)氣泡冒出(泄漏量≤5ml/min),避免冷卻液滲漏。
3. 可靠性驗證
鹽霧測試:
陽極氧化散熱片需通過 500 小時中性鹽霧(5% NaCl 溶(róng)液(yè),35℃),表麵無腐蝕斑點;鍍鎳(niè)銅(tóng)片需通過 1000 小時,鎳層無剝落。
五、安全與設備維護細節
1. 設備運行監控
擠壓機液壓係統(tǒng)壓力需穩定在 120-150MPa,波動超過 5MPa 需停機檢查油缸密封性。
衝床的離合器行程誤差≤0.1mm,超過可能導致模具碰撞損壞(尤其多工位級進模)。
2. 操作人員(yuán)防護
鏟齒加工時,需佩戴防飛濺麵罩(切削銅屑(xiè)速度可達 30m/s),機床護板需加裝吸(xī)音棉(噪音≤85dB)。
化(huà)學處理工序需配備酸堿(jiǎn)中和(hé)池,操作人員穿(chuān)戴耐酸堿手套(材質為丁腈橡膠),避免皮膚接觸腐蝕液(yè)。