在
散熱片加工過程中(zhōng),細節控製直接影響(xiǎng)產品的散熱效率、結構強度及可靠性。以下從材料選(xuǎn)擇、工藝執行(háng)、質量管控等維度,詳細說明需注意的關鍵細節(jiē):

一(yī)、材料預處理與選(xuǎn)型細節
1. 材料純度與性能匹配
鋁合金(如 6063、1060):
擠壓工藝需確保矽(Si)含量≤0.6%,避(bì)免模具磨損;鎂(Mg)含量 1.0-1.5%,提升擠壓流(liú)動性。
板材衝壓前需退火(huǒ)處理(350-400℃保溫 1 小時(shí)),降低硬度(HV≤60),減少開裂。
銅材(紫銅 T2):
含氧量需<0.03%,避免高(gāo)溫加工時產生 “氫脆”(尤其(qí)鏟齒工藝)。
衝壓前表麵(miàn)打磨(mó)去除氧化(huà)層(céng),防止模具劃傷。
2. 板材 / 坯料表麵質量
擠壓坯料需檢查(chá)表麵無氣泡、裂紋,尺寸公差控製在 ±0.1mm(如直徑 100mm 的鋁棒,橢圓(yuán)度≤0.2mm)。
衝壓板材厚度公差≤±0.02mm(如(rú) 0.3mm 厚鋁板,實測範圍 0.28-0.32mm),避免因厚度不均導致翅片高度偏差。
二、各加工工(gōng)藝的關鍵執行細節
1. 擠壓(yā)成型
模具溫度控製:
模頭預熱至 480-520℃(鋁合金),坯料加熱至(zhì) 460-490℃,溫差超(chāo)過 30℃易導致翅片扭曲。
擠壓速度控製在 10-15mm/s,速度(dù)過快會因摩擦生熱(rè)使翅片邊緣熔化(俗稱 “糊邊”)。
冷卻(què)工藝:
擠出後立即水冷(水溫≤25℃),冷卻延遲超 10 秒會導致鋁合金時(shí)效不足,硬度不達標(biāo)(目標 HV≥80)。
2. 衝壓成型
模具間隙設置:
衝裁間隙為材料厚度的 8-12%(如 0.5mm 鋁板,間隙 0.04-0.06mm),間隙過小易產生毛刺,過(guò)大則翅片邊緣塌角。
凸模刃口需研磨至粗糙度 Ra≤0.4μm,避免(miǎn)拉傷板(bǎn)材。
衝壓油使用:
銅材衝壓需使用極壓乳化液(濃度 8-10%),防止(zhǐ)高溫粘模;鋁合金可用輕質礦物油,避免殘留影響後續陽極氧化。
3. 鏟齒加工
刀具參數:
鏟齒刀材(cái)質選用 CBN(立方氮化硼)或陶瓷,前角 5-8°,後角 10-15°,刀具鈍(dùn)了需立即更換(刃口磨損超過 0.1mm 會導致翅片撕裂)。
切削速度控製(zhì)在 80-120m/min(銅材),進給量 0.05-0.1mm/r,過高會導致刀具過熱崩刃。
冷卻方式:
采用高壓油霧冷卻(油霧顆粒≤5μm),噴嘴對準切削區,油溫控製在 30-40℃,避免銅材因高溫軟化粘刀。
4. 折鰭與焊(hàn)接工藝
折鰭精度:
折疊(dié)角度偏差≤±1°(如 90° 翅片,實測 89-91°),可(kě)用角(jiǎo)度規逐片檢測,角度(dù)偏差會(huì)導致堆疊間隙不均(目標間隙≤0.03mm)。
焊接細節:
真空釺(qiān)焊(鋁合金)需控(kòng)製真空度≤1×10⁻³Pa,溫度 580-600℃,保溫時間 15-20 分(fèn)鍾,溫度不足會導致焊料(如 Al-Si 合金)未完全熔化(huà),形成虛焊。
三、後處理與表麵處理細節
1. 去毛刺與清洗
化學去毛刺:
鋁合金用硝酸 + 氫氟酸混合液(體積比 5:1),溫度(dù) 40-50℃,處理時間 3-5 分(fèn)鍾,過(guò)度處理會導致翅片變薄(厚(hòu)度損失≤0.01mm)。
超聲波(bō)清洗:
銅散(sàn)熱片需用丙酮去除衝壓油(yóu),清洗時間≥10 分鍾,清洗後立即(jí)烘幹(120℃,30 分鍾),避免水漬殘留導致氧化。
2. 表麵處理(lǐ)工藝
陽極氧化(huà):
硫酸濃度(dù) 15-20%,溫度 18-22℃,電壓 12-15V,氧化時間 20-30 分鍾,膜厚控製在 5-10μm(過薄耐蝕性(xìng)差,過厚(hòu)影響(xiǎng)散熱)。
鍍鎳(銅(tóng)材):
電鍍液 pH 值 4.0-4.5,溫度(dù) 55-65℃,電流密度 2-3A/dm²,鎳層(céng)厚度 2-3μm,需均勻無漏鍍(可用(yòng)硫酸銅溶液測試,漏鍍處會立即變紅色)。
四、質量檢(jiǎn)測與過程控製細(xì)節
1. 在線尺寸監測
擠壓成型時,用激光測徑儀實時監(jiān)測翅片高度(如目(mù)標高度 10mm,波動範(fàn)圍(wéi)≤±0.05mm),每 5 分鍾記錄一次(cì)數據,超差立即調整模具。
衝壓(yā)過程中,用二(èr)次元影像儀抽檢翅片間距(如(rú)設計間距 1.5mm,實(shí)測 1.45-1.55mm),每批(pī)次抽檢≥5%。
2. 熱性能實測
熱阻測試:
在風(fēng)洞測試中,風(fēng)速控製在 2-5m/s(模擬自然 / 強製散熱(rè)場景),加熱功率 50-100W,測量基板與翅片頂(dǐng)部溫差,熱(rè)阻 = 溫差 / 功率,需≤設計值的 110%。
耐壓(yā)測試(shì)(針(zhēn)對液冷散熱(rè)片):
充入 0.5MPa 壓縮空氣(qì),浸入水中 30 秒,無氣泡冒(mào)出(泄漏量≤5ml/min),避免(miǎn)冷卻液滲漏。
3. 可(kě)靠性驗證(zhèng)
鹽霧測試:
陽(yáng)極氧化散熱片需通過(guò) 500 小時中性鹽霧(5% NaCl 溶液,35℃),表麵無腐蝕(shí)斑點;鍍鎳銅片需通過 1000 小時,鎳層無剝落。
五、安全與(yǔ)設備維護細節
1. 設備運行監(jiān)控
擠壓機液(yè)壓係統壓力需穩定在 120-150MPa,波動超(chāo)過 5MPa 需停機檢查油缸密封性(xìng)。
衝床的離合器(qì)行程誤(wù)差(chà)≤0.1mm,超過可能導致模具碰(pèng)撞損壞(尤其多工位級進(jìn)模)。
2. 操作人(rén)員防護
鏟齒加工時,需佩戴防飛濺麵罩(切削銅屑速(sù)度可(kě)達 30m/s),機床護板需加裝吸音棉(噪(zào)音≤85dB)。
化學處理工序(xù)需配備酸堿(jiǎn)中和池(chí),操作人員穿戴耐酸堿手套(材質為丁腈橡膠),避免皮膚接觸腐(fǔ)蝕液。