[发明专利]通过3D打印制造换热器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热器，具体地，涉及一种通过3D打印制造换热器的方法。

背景技术

面对尺寸日益减小和集成度不断提高的电子器件所带来的极高热流密度及有限空间封装等问题的严峻挑战，基于微电子机械系统(MEMS)技术发展的微通道设计理念，开创了电子器件散热领域的新时代。微通道换热器比换热面积大，换热系数高，传热能力强，是常规和微电子器件散热用的最具潜力的换热设备。

随着电子器件集成度日益增大，微细通道换热器体积和尺寸随之减小。目前，制造微型微细通道换热器的常用方法是通过传统的机械加工工艺制造出零部件，然后利用焊接或O型圈密封制成换热器。其基本生产工艺流程是：下料——车、削、铣、电火花、刻蚀等加工零部件——清洗除油——零部件组装——焊接(O型圈)密封——成型。其生产工艺复杂，生产难度大，微细通道换热器质量并不稳定。特别是微细通道的加工，难度大，成本高。

常用的微细通道利用线切割、电火花或刻蚀等工艺加工而成。受限于线切割丝径大小和电火花阳模肋片宽度，很难加工出通道宽度小于200μm的微通道。利用化学试剂刻蚀的微通道，深度很难超过3mm，并且微通道截面形状很难控制，通常用多个刻蚀有微通道的薄片叠加形成微通道。而对于一些异型结构的微细通道，如蛇形通道、纵向涡发生器、异型肋、Ω截面通道和槽纹等，常规的加工工艺很难加工出来。同时，加工成型的微通道部件，通常会采用焊接或叠加压紧等方式形成通道，这会阻碍热传导的途径，增大导热热阻，进而降低微细通道换热器的整体换热性能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种通过3D打印制造换热器的方法。

根据本发明提供的通过3D打印制造换热器的方法，包括如下步骤：

步骤S1：通过激光熔融待加工金属粉末；

步骤S2：根据换热器的三维模型进行分层切片；

步骤S3：根据每层切片的截面轮廓逐层打印出换热器。

优选地，还包括如下步骤：

-将打印出的换热器在高温炉中进行热处理。

优选地，所述待加工金属粉末为铝粉末、铝合金粉末、铜粉末或铜合金粉末中的任一种或任多种。

优选地，所述待加工金属粉末的粒径为10μm～60μm。

优选地，所述换热器为一体成型结构。

优选地，所述换热器的通道的内壁面因激光熔融待加工金属粉末形成粗糙层。

优选地，所述换热器的通道呈正弦曲线形或Ω形。

优选地，所述换热器通道的内壁面设置有槽纹。

优选地，所述换热器的通道设置有纵向涡发生器和/或异型肋。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过3D打印制造换热器，不再受常规加工手段限制，能够强化换热；

2、本发明利用激光熔融粉末形成的换热器的通道，通道表面粗糙，有利于加强流体在通道内局部扰动，强化换热；

3、本发明中的换热器整体加工而成，能减少焊接、粘贴等密封方式引起的导热热阻，提升换热器的整体换热性能。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本发明提供的通过3D打印制造换热器的方法，包括如下步骤：

步骤S1：通过激光熔融待加工金属粉末；

步骤S2：根据换热器的三维模型进行分层切片；

步骤S3：根据每层切片的截面轮廓逐层打印出换热器。

作为一个优选的实施方式，本发明提供的通过3D打印制造换热器的方法，还包括如下步骤：-将打印出的换热器在高温炉中进行热处理。

作为一个优选的实施方式，所述待加工金属粉末为铝粉末、铝合金粉末、铜粉末或铜合金粉末中的任一种或任多种。

作为一个优选的实施方式，所述待加工金属粉末的粒径为10μm～60μm。

作为一个优选的实施方式，所述换热器为一体成型结构。

作为一个优选的实施方式，所述换热器的通道的内壁面因激光熔融待加工金属粉末形成粗糙层。