高温电导率压铸散热器设计手册
铝合金模拟铸造外壳是逆变器存储新能源/电信/照明等的关键部分, 提供保护水平, 散热耗散性能和审美要求. 压铸住房设计的基本原则是充分利用压铸过程的优势，同时避免或减少其缺点.
铸造过程的优势 如下面所述:
- 生产效率高: 在铸造过程中, 金属液体在高压和高速下填充到霉菌腔中, 然后可以在冷却后获得具有复杂形状和准确尺寸的零件.
- 低生产成本: 与其他铸造过程相比, 压铸的能耗较低，生产成本相对较低.
- 短生产周期: 在压铸生产过程中, 金属液体在高温和压力下填充到霉菌腔中, 冷却后可以获得零件, 因此生产周期相对较短.
- 快速的技术进步: 随着压铸技术的持续进展, 精度, 压铸生产的效率和质量正在不断提高, 特斯拉的综合模具铸造减少了零件的组装.
死亡铸造过程的缺点 如下面所述:
铸造是一种有效的金属形成方法, 但这也有一些缺点和局限性. 以下是死亡铸造的主要缺点:
高成本: 模具铸造需要制造高生产成本的模具, 特别是对于复杂的几何形状和小批次生产, 霉菌成本可能很昂贵的地方.
设计约束: 铸造过程对铸件的设计有一定的限制, 例如壁厚的均匀性和形状的形状, 否则可能会导致质量差或生产困难.
表面缺陷: 由于快速冷却过程, 压铸零件可能具有毛孔等缺陷, 表面上的收缩孔和炉渣夹杂物, 影响表面质量.
物质限制: 铸造通常适用于低熔点合金和某些特定金属. 对于高熔点材料或一些化学特殊材料, 铸造可能不合适.
组装要求: 由于压铸零件的收缩率, 有时需要进行后处理和组装以满足精确的尺寸要求.
所以, 在铸造设计中应遵循以下原则:
合理的几何形状: 设计时, 应考虑铸造的特征以避免过于复杂或难以形成的几何形状. 优先设计简化和对称的设计以降低成本和生产困难. 应尽可能避免尖锐的角和突出的特征，以最大程度地减少铸造中的应力浓度和变形. 圆角和圆角应在可行的情况下使用以提高铸件的强度和耐用性.
壁厚均匀性: 保持压铸零件的壁厚，以避免过度或缓慢的固化速率, 导致铸造质量问题.
弹出角度: 确保设计中包括足够的射血角度.
合理的配件和边缘设计: 确保配件和边缘的合理性，以避免过度切割和后处理
材料选择: 根据申请要求和绩效要求, 选择适当的材料, 考虑诸如材料流动性之类的因素, 收缩率和机械性能.
制造性, 设计可靠性: 在设计过程中, 应充分考虑生产过程和过程要求，以确保设计是可实现且可生产的.
选择高热电导率压铸散热器
根据功能要求，应全面考虑模拟合金材料的选择, 过程要求, 和该部分的经济考虑. 不同类型的合金材料具有不同的特征和应用范围. 一般来说, 新能源行业主要使用铝合金, 提供高强度, 刚性, 耐磨性, 和耐腐蚀性, 使它们适合高需求结构和机械组件. 以下是常用的铸铝合金材料及其主要特性:
| 合金的类型
|
密度 (克/立方厘米) | 熔点 (℃) | 抗拉强度 (兆帕) | 伸长 (%) | 硬度 (HB) | 导热系数 (w/m·k) | 耐腐蚀性 |
| 阿鲁
传统的 ADC12 |
2.68 | 515-582 | 310 | 2.5 | 75 | 91 | 次要 |
| 阿鲁
OTAC44300/ALSI12(铁) |
2.68 | 515-582 | 155 | 2 | 50 | 150 | 好的 |
| 阿鲁
DC01R2 |
2.68 | 515-582 | 170 | 2 | 55 | 155 | 好的 |
测定铸造的壁厚厚度
确定压铸零件的壁厚厚度应考虑到功能要求, 过程要求, 和经济考虑. 一般来说, 压铸零件的壁厚应尽可能均匀, 避免过度厚度和薄. 过度厚的墙会导致填充困难, 不均匀收缩, 孔隙率增加, 和更高的成本; 过度薄的墙会导致不完整的填充, 力量不足, 并增加变形. 所以, 压铸零件的壁厚应根据以下因素确定:
- 合金材料的流动性和收缩
- 零件的形状和大小
- 零件的应力状况和安全系数
- 零件的热处理和表面处理
- 零件准确性和表面质量
- 批量尺寸和成本
以下是常用的铸造合金材料及其建议的最小壁厚:
| 最小壁厚 (毫米) | 中铝合金壁厚 | 最厚的墙 | ||
| 压铸铝 | 1.0 | 3毫米 | 8毫米 | |
当然, 这些只是一般参考值, 并且应根据零件的实际情况确定特定的壁厚. 在设计中, 零件的每个部分的壁厚应尽可能近. 如有必要, 可以通过使用肋骨增强产品的结构强度和重量来降低壁厚.
模切铸造的隔离表面以及内部和外部角度, 草稿设计
压铸部分的分隔线是模具中零件分离的表面. 它直接影响模具的制造和使用. 一般来说, 压铸零件的隔线应该很简单, 直的, 很少, 并垂直于或平行于零件的主轴. 这减少了模具的加工
- 处理难度, 提高模具的强度和刚度, 避免变形和模具的损坏
- 减少毛刺和零件的变形, 提高零件的准确性和表面质量, 减少零件的后处理过程
- 减少填充阻力的零件, 提高零件填充和填充率, 降低零件的缺陷和废料率
压铸零件的内部和外部角是指隔行线或其他区域上的边缘和角; 它们还影响模具的制造和使用. 一般来说, 压铸零件的内部和外部拐角应为小, 光滑的, 尽可能统一, 并垂直或与分隔线平行. 这可以:
- 减少模具的处理难度, 提高模具的耐磨性和冲击力, 延长模具的使用寿命
- 减少零件的应力浓度, 提高零件的强度和刚度, 避免部分断裂和变形
- 减少零件的毛刺和毛孔, 提高零件的表面质量和内部质量, 减少零件的后处理过程
以下是常用的压铸合金材料及其建议的最小内角半径:
| 合金的类型 | 弹出角度 | 最小内角半径 (毫米) | 最小外角半径 (毫米) | |
| Alufer | 1°～3°
|
0.5 | 0.3 | |
热设计:
在工作过程中，变压器将产生很多热量, 因此，散热设计非常重要. 外壳应使用通风插槽设计, 使空气可以循环并帮助散热.
右数的大小是mm, 这很难铸造. 如果散热需求不高，建议不要使用它. 然而, Songyuxing仍然有能力生产它, 但是成本更高.
正常尺寸的高度约为60mm, 脱褐色为2°至3°，顶部厚度为1.5mm. 如果您需要增强散热性能, 您可以使用ALSI 12 或DC01
同时, 建议肌腱侧面的倒角越大, 更好. 相同的坡度更有利于形成和减少生产难度. 如下图所示
安全, 美丽, 防尘设计:
压铸住房应具有一定的安全性, 例如反电动的设计, 反渗透和其他安全措施. 设计逆变器压铸外壳时, 应考虑安装和维护的便利性. 例如, 应提供适当的安装孔和螺丝孔，以便于安装和维护.
可以使用密封条或盆栽技术来实现压铸逆变器外壳的防尘和防水设计. 这主要确保住房达到一定的IP评级, 这表明其防止固体异物和水. IP评级由两个数字组成: 第一个数字代表防尘额定值, 第二位数代表防水等级. 数量越高, 保护越强. 例如, IP68表示在一定压力下在水中承受长时间在水中长期浸入而无需损害设备的能力完全保护
逆变器铸件外壳应具有一定程度的美学水平, 可以通过表面处理和颜色协调来增强，以改善产品的整体外观. 压铸零件的表面处理涉及清洁, 抛光, 绘画, 和镀金操作以改善或调整零件的外观和性能. 一般来说, 压铸零件的表面处理可以增强其光泽度, 颜色强度, 平滑度, 耐磨性, 和耐腐蚀性, 以及增加或减少摩擦系数, 电导率, 和零件的磁渗透性. 不同类型的合金材料具有不同的表面处理方法和影响. 以下是常用的铸合材料及其主要的表面处理方法:
| 合金的类型 | 主表面处理方法 |
| 阿鲁 | 粉末喷涂 (如果需要耐腐蚀性, 建议添加氧化或电泳过程) |
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