Perkakas ketepatan memerlukan pengurusan haba yang tepat.

Latih Tubi-dan-Realiti Palam

Penyejukan konvensional ialah gerudi-dan-palam. Anda mengambil blok acuan anda, meletakkannya pada kilang atau gerudi pistol, dan membuat lubang lurus. Sambungkannya dengan gerudi silang atau hos luaran. Palamkan hujung yang anda tidak perlukan. Kaedah ini berfungsi. Ia bekerja sejak ayah saya dalam perniagaan ini. Perkakasnya murah, mana-mana kedai boleh melakukannya, dan apabila sesuatu tersumbat, anda boleh membuangnya.

Masalahnya muncul apabila geometri menjadi rumit. Saya bekerja pada tahun lepas-kepungan elektronik pengguna, banyak lengkung, dinding nominal 1.2mm dengan bos turun kepada 0.8mm. Pereka perindustrian tidak berminat dengan perkara yang sebenarnya boleh saya sejukkan. Bahagian teras mungkin mempunyai 6mm keluli di belakang rongga dalam tiga zon berbeza. Anda tidak boleh meletakkan saluran 10mm di sana. Anda juga tidak boleh meletakkan saluran 6mm di sana, bukan dengan sebarang margin keselamatan.

Penyejukan Konformal-Apabila Ia Masuk akal

 

Percetakan 3D logam mengubah perniagaan ini. Sepuluh tahun yang lalu penyejukan konformal adalah rasa ingin tahu, sesuatu yang anda akan lihat di pameran perdagangan dan fikir "itu kemas." Kini setiap pengeluar acuan suntikan tersuai utama menawarkannya, atau sepatutnya. Teknologi itu matang. Harga turun. Masa utama menjadi munasabah.

 

Bahan-bahan berfungsi. Saya telah menjalankan sisipan keluli maraging MS1 melepasi 400,000 tangkapan tanpa masalah. Cetakan H13 semakin baik tetapi metalurgi serbuk masih belum tersedia untuk-aplikasi haus tinggi dalam pengalaman saya. Untuk teras dan sisipan rongga yang tidak melihat pelanggaran pintu langsung, keluli bercetak tahan dengan baik.

Di sinilah orang ramai tersilap: mereka fikir konformal bermakna anda boleh menyejukkan apa sahaja. Anda tidak boleh. Saluran masih memerlukan aliran. Saya melihat reka bentuk menjumpai meja saya dengan saluran penyejuk organik yang cantik ini yang kelihatan seperti saluran darah. Sangat cantik dalam CAD. Mustahil untuk mendapatkan aliran bergelora. Penurunan tekanan membunuh anda, atau aliran menjadi lamina dan tangki pemindahan haba anda.

 

Peraturan yang saya gunakan: pastikan bahagian- saluran anda melebihi diameter setara 5mm, jangan melebihi nisbah bidang 4:1 pada mana-mana bahagian bukan-bulat dan hadkan jumlah panjang litar anda kepada takat yang boleh ditolak oleh TCU anda. Kebanyakan unit kawalan suhu lantai kedai melebihi 4-5 bar. Litar konformal anda serta manifold serta hos perlu berfungsi dalam lingkungan itu.

Baffles dan Bubblers Masih Ada Tempatnya

Sebelum anda menghubungi pembekal penyelesaian penyejukan acuan suntikan anda kira-kira $15,000 sisipan bercetak, pertimbangkan pilihan sekolah lama. Baffle berharga mungkin $30 setiap satu. Bubblers, $40-50. Paip haba berjalan $150-400 bergantung pada panjang dan diameter.

Sekat berfungsi dengan baik dalam teras segi empat tepat. Bilah rata membelah lubang yang digerudi menjadi bekalan dan kembali. Air turun ke satu sisi, mengelilingi bahagian bawah, menyokong yang lain. Anda kehilangan sedikit kapasiti aliran-angka 60-65% daripada apa yang akan diberikan oleh saluran terbuka kepada anda. Untuk kebanyakan aplikasi itu banyak.

Pilihan Bahan Tiada Siapa Bicarakan

Setiap risalah perkhidmatan membuat acuan ketepatan menyebut penyejukan konformal. Tidak ramai yang bercakap tentang pemilihan bahan untuk prestasi penyejukan.

Sisipan BeCu telah wujud selama-lamanya. Kekonduksian terma sekitar 105 W/m·K berbanding 29 untuk H13. Itu jumlah yang besar. Di tempat panas di mana anda secara fizikal tidak dapat mendapatkan air cukup dekat, sisipan aloi tembaga boleh menjimatkan kerja. Saya telah menggunakannya di belakang rusuk nipis, dalam badan pengangkat, dalam teras kecil yang tidak sesuai dengan gelembung.

Tangkapan adalah memakai. BeCu berjalan mungkin 35-38 HRC selepas rawatan haba. Anda tidak akan memasukinya terus. Anda tidak akan menjalankan nilon penuh kaca melintasinya untuk sejuta kitaran. Tetapi di lokasi yang dilindungi di mana anda hanya perlu menarik haba, ia berfungsi.

Perkakas aluminium dipandang rendah untuk aplikasi yang betul. Seorang pelanggan perubatan datang kepada saya mahukan acuan prototaip, menjangkakan volum sekitar 50,000 keping setahun, tiga-tahun hayat produk. Sebut harga yang mereka ada untuk alatan P20 adalah -masa pendahuluan yang panjang, kos yang tinggi dan ia akan menjadi usang sebelum ia habis. Kami melakukan teras dan rongga dalam aluminium QC-10 untuk kira-kira 40% daripada harga keluli. Masa kitaran datang dalam 12 saat berbanding 18-20 yang kami anggarkan untuk keluli. Tiga tahun kemudian alat itu masih berjalan. Sedikit haus pada garis perpisahan, tiada apa-apa yang menjejaskan kualiti bahagian.

Kawalan Suhu Menjadi Rumit

Acuan ringkas menjalankan satu litar penyejukan setiap separuh. Air masuk, air keluar, siap. Acuan khas-dan saya akan meletakkan kebanyakan perkara yang melintasi meja saya hari ini dalam kategori itu-memerlukan berbilang zon.

Seorang perunding kejuruteraan acuan suntikan yang saya bekerjasama mempunyai pepatah: setiap tempat panas memerlukan jawapannya sendiri. Kadang-kadang jawapan itu lebih mengalir. Kadang-kadang ia adalah air yang lebih sejuk. Kadang-kadang ia adalah perubahan material. Kadang-kadang ia menerima kitaran yang lebih panjang dan meneruskan. Intinya ialah anda tidak boleh menganggap acuan sebagai satu jisim terma seragam.

Kawalan lata membantu. TCU anda memantau suhu acuan melalui termokopel dan melaraskan kedudukan injap aliran atau pencampuran untuk menahan titik tetap. Berfungsi dengan baik untuk-keadaan mantap. Tidak banyak membantu dengan-panas sementara yang meletus apabila plastik 300 darjah mengenai rongga, kemudian sejuk secara beransur-ansur-ke bawah, kemudian pecah lagi. Jisim haba keluli melakukan kebanyakan kerja melicinkannya.

Variothermal adalah nyata tetapi mahal. Suhu permukaan acuan berbasikal tinggi sebelum diisi, kemudian jatuhkannya dengan cepat untuk disejukkan. Saya telah melihatnya menghilangkan garisan kimpalan pada bahagian-berkilat tinggi. Saya juga melihatnya menambah $80,000 pada program alat dan masa pembangunan selama enam bulan. Untuk aplikasi yang betul-Dalaman automotif Kelas A, peranti perubatan dengan sifar-keperluan kosmetik yang cacat-ia mungkin terputus. Untuk kebanyakan pekerjaan, ia tidak.

Dua puluh-tiga tahun dalam perdagangan ini dan saya masih belajar. Itu sama ada bahagian terbaik atau bahagian yang paling teruk, bergantung pada hari itu.