铝材散热器设计规范

热器挤压模设计

1 前言

由于铝合金型材，的导热性能较好，因此，在铝合金的挤压型材中，各种类型的散热器型材巳被广泛地应用在电器、机械等行业中。

散热器型材其结构均是由多个齿形组成，为了提高散热效率，增大散热面积，在每个齿上大都布有多个尖牙，这种结构虽然有效地提高了散热效率，改善了散热效果，增加了散热面积，但是却给型材挤压带来了很大的阻力。

对于如图1所示的每个齿形的悬臂较小、其舌比小于3的散热器型材，采用普通平模的设计结构即可实现正常的型材挤压。而对于如图2所示的带有大悬臂的散热能型材，山于其舌比大于3，采用普通的平模设计结构，在型材挤爪时极易造成模只从齿根部断裂，致使模具报废。因此，对于大悬臂的散热器型材，必须改变常用的设计方案，以避免上述断裂现象的发生。

2 截面分析

图2为某带有大悬臂的散热器型材的截面设计图。从图中可知，此散热器型材其截面外形长度为170mm，高度为45mm，设计有14个35mm高的齿形，两齿间距为1Omm,，在每个齿形的两侧布有0.5mm高，1mm间距的尖牙。从其标注的尺寸上可计算出此散热器型材悬臂处舌比为：(45-10)/(10-3):4.69＞3，在各齿间存在着危险断面。特别是该截面的底部壁厚较厚(达1Omm)，而齿部最薄处的壁厚仅有1.5mm，截面壁厚相差悬殊，更增大了危险断面的断裂系数。

另外，从图中的技术要求巾得知，挤压此型材的挤压筒内径仅为∮170mm，而此型材截面的外接圆直径却达∮175.8mm，大于挤压筒内径尺寸，要实现此型材的正常挤压难度极大。

纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单，成本低，目前仍然占据着相当一部分市场。最常用的加工手段是铝挤压技术。评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比。Pin是指散热片的鳍片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin，Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。

纯铜散热器

纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单，成本低，目前仍然占据着相当一部分市场。最常用的加工手段是铝挤压技术。评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin比，Pin是指散热片的鳍片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin，Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。目前纯铝散热器的这个比值的最高的值是20。一般这个比值能达到15~17，散热器本体的品质就很不错了。Pin-Fin比高于18，则表明散热器是一款高档产品。目前处理器发热使得纯铝散热器已经很难再适应，但这只是一种观念。纯铝散热器真的不行了吗？我们将通过测试来评价这一结论。

散热片的制造工艺有很多，效果也各有千秋。其中最常见的就是铝挤压工艺（Extruded）。

铝挤压的技术相对简单，适合大批量制作散热器。

进一步来考虑，如何辨别一款铝挤压散热片的优劣呢？这里就要引入一个新概念：Pin-Fin 比。它是检验铝挤技术优劣的主要标准之一。Pin-Fin比越大意味着散热器的有效散热面积

越大。

Pin是指散热片的鳍片（也称腮片）；Fin是指相邻的两枚鳍片间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin。这样得到的数值越高，代表铝挤技术越先进。目前最高的比值是20。一般这个比值能达到15～17，散热片品质就很不错了。如果您拥有Pin-Fin 比高达18的散热器，那么它一定是一款高档产品。

●切割工艺——散热片常见工艺（四）

对于散热器本体，有两个基本的要求，首先是在短时间内能尽可能多的吸收CPU释放的热量，即瞬间吸热能力。这是因为CPU的核心面积越来越小，但热量越来越大，CPU的单位发热量非常大，只有具备高热传导系数的金属才能胜任。而从成本和性能的角度看，铜是最理想的选择。其次是散热器本体应当具备足够的储热能力，即较大的热容量。通常承担这个任务的是鳍片。鳍片越密集，数量越多，形状越复杂，有效散热面积，储热空间也越大。$CT46

○纯铝散热器"l$_

纯铝散热器是最为常见的散热器。纯铝散热器制造工艺简单，成本低，目前仍然占据着相当一部分市场。最常用的加工手段是铝挤压技术。评价一款纯铝散热器的主要指标是散热器底部的厚度和现Pin-Fin 比，Pin是指散热片的鳍片的高度，Fin是指相邻的两枚鳍片之间的距离。Pin-Fin比是用Pin的高度（不含底座厚度）除以Fin，Pin-Fin 比越大意味着散热器的有效散热面积越大。代表铝挤压技术越先进。目前纯铝散热器的这个比值的最高的值是20。一般的，这个比值能达到15~17，散热器本体的品质就很不错了。Pin-Fin比高于18，则表明散热器是一款高档产品。在的处理器发热使得纯铝散热器已经很难再适应，但这只是一种观念。纯铝散热器真的不行了吗？我们将通过测试来评价这一结论。V

○纯铜散热器C

散热技术分析