全景工廠(chǎng)
行業(yè)案例
CASE
行業(yè)/分類(lèi)：其他手板模型加工
加工方式: 壓鑄 使用材料: 鋁合金
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 10cm*10cm*6cm
后處理: 打磨
案例介紹
壓鑄加工金屬散熱器手板模型是一種用于驗證散熱器設計可行性的原型，通常在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)初期階段使用。以下是關(guān)于這一技術(shù)的詳細說(shuō)明，涵蓋加工流程、材料選擇、優(yōu)勢及應用場(chǎng)景等內容：
1. 壓鑄加工流程
壓鑄（Die Casting）是一種通過(guò)高壓將熔融金屬注入精密模具的成型工藝，適用于制造復雜結構的金屬零件。散熱器手板模型的壓鑄流程包括：
- 模具設計：根據3D圖紙制作鋼制模具，需考慮散熱齒、流道、壁厚均勻性等細節。
- 熔融金屬：將鋁合金、鋅合金等材料加熱至液態(tài)。
- 高壓注射：液態(tài)金屬在高壓（幾十至幾百兆帕）下快速填充模具型腔。
- 冷卻脫模：金屬凝固后開(kāi)模取出零件，進(jìn)行去毛刺、表面處理等后加工。
2. 壓鑄散熱器的核心優(yōu)勢
- 高導熱性：鋁合金（如ADC12）導熱系數達96-120 W/(m·K)，適合快速散熱。
- 復雜結構成型：可一體成型密集散熱鰭片（齒高比可達10:1以上），減少后續組裝成本。
- 高生產(chǎn)效率：?jiǎn)未螇鸿T周期僅數秒至數分鐘，適合大批量生產(chǎn)。
- 表面精度：壓鑄件表面粗糙度可達Ra1.6-3.2μm，可直接陽(yáng)極氧化提升耐腐蝕性。
3. 常用壓鑄材料對比
| 材料 | 導熱系數 (W/m·K) | 密度 (g/cm3) | 適用場(chǎng)景 |
|---|---|---|---|
| 鋁合金（ADC12） | 96-120 | 2.7 | 電子設備、LED散熱器 |
| 鎂合金（AZ91D） | 51-72 | 1.8 | 輕量化需求（如汽車(chē)電子） |
| 鋅合金（Zamak） | 110-116 | 6.6 | 高精度小件（試驗性手板） |
| 銅合金 | 200-400 | 8.9 | 極端散熱需求（成本較高） |
4. 手板模型的核心作用
- 設計驗證：測試散熱效率（如通過(guò)熱仿真與實(shí)際測試對比）、結構強度。
- 工藝可行性評估：檢查壓鑄過(guò)程中可能出現的缺陷（如氣孔、縮松）。
- 成本優(yōu)化：通過(guò)手板試產(chǎn)優(yōu)化模具設計，降低后期量產(chǎn)廢品率。
手板制作方法：
- CNC加工：適合小批量高精度需求，但成本較高（單件數百至數千元）。
- 3D打?。ń饘伲?/strong>：快速成型復雜結構，但材料導熱性可能低于壓鑄件。
5. 典型應用場(chǎng)景
- 消費電子：5G路由器、游戲本散熱模組（需厚度<1mm的薄壁設計）。
- 汽車(chē)領(lǐng)域：新能源車(chē)電機控制器散熱器（耐溫要求>150℃）。
- 工業(yè)設備：IGBT功率模塊散熱器（需承受高熱量密度，如>100W/cm2）。
6. 設計優(yōu)化建議
- 散熱結構：采用仿生鰭片（如梯形截面）提升表面積，同時(shí)兼顧模具脫模角度（通常>1°）。
- 壁厚控制：主體壁厚建議2-4mm，避免局部過(guò)厚導致縮孔。
- 模具流道優(yōu)化：使用模流分析軟件（如Moldflow）減少填充缺陷，提升良率。
- 表面處理：陽(yáng)極氧化（膜厚10-25μm）可提高耐腐蝕性，黑色氧化處理還能增強輻射散熱。
7. 成本與交期參考
- 手板階段：CNC加工約3-7天，單價(jià)500-2000元；壓鑄手板需開(kāi)簡(jiǎn)易模（費用1-3萬(wàn)元，周期2-4周）。
- 量產(chǎn)階段：模具成本5-20萬(wàn)元，單件壓鑄成本取決于材料（鋁合金件通常10-50元/個(gè)）。
通過(guò)壓鑄手板模型，企業(yè)可在量產(chǎn)前充分驗證設計，降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險。如需進(jìn)一步測試散熱性能，建議結合風(fēng)洞實(shí)驗或紅外熱成像分析，確保最終產(chǎn)品滿(mǎn)足熱管理需求。
