[发明专利]一种基于3D批量打印的微通道冷板、散热器及装置

说明书

本发明公开了一种基于3D批量打印的微通道冷板、散热器及装置，属于散热器技术领域，其目的在于提供一种可适用于热源范围较大、热源分布不均的基于3D批量打印的微通道冷板、散热器及装置。该微通道冷板包括板体，板体的工作面上分布有多个通道结构相同或不同的多组微通道组件，板体的工作面上开设有包围单个和/或多个微通道组件并用于容纳密封圈的容纳槽。该散热器采用了上述的冷板，该散热装置采用了上述的散热器。本发明在冷板的工作面上分布有多个通道结构相同或不同的多组微通道组件，使微通道组件的散热效果与热源的分布情况更加适配，该冷板可适用于热源范围较大、热源分布不均等情况下的散热，冷板的适用范围更大、散热效果更好。

技术领域

本发明属于散热器技术领域，涉及散热器中的新型结构微通道冷板与3D打印制造方法。

背景技术

散热器是机器设备部件运转时用于降低设备运转时所产生的热量，从而使机械设备部件散热制冷来增加机械运作寿命的设备。作为一种辅助机械设备运行的器件，散热器下游应用范围广泛。一方面随着近年来新兴国家的兴起，汽车、电子等产品的需求日益增加，另一方面ICT及能源等现代基础设施建设也在加快进行。在这两方面因素的推动下，全球散热器行业整体市场规模呈稳定的增长趋势。有数据显示，2016年全球散热器行业市场规模超过6000亿元，同比增长3.5％；2017年上半年为3042亿元。以计算机领域为例，美国仅惠普、戴尔、Apple三家公司2016年PC生产量就达到1.1亿台，每台PC假如散热器配费用为100元，那么2016年产生的市场需求就超过100亿元；除此之外，美国的硬件厂商英特尔及AMD等公司每年对散热器的需求规模也非常大。其中，微通道散热器作为新兴的电子冷却手段，越来越成为研究和应用的热点。因此，对散热器的生产模式和制造方法进行优化，可以在提高产量的同时大幅度降低成本。

传统的生产模式一般受限于传统制造技术和工匠制造产品的形状，同时存在原材料浪费严重、物体形状越复杂，制造成本越高等局限和缺点。而3D打印技术可以突破这些局限，3D打印是具有代表性的基于加工制造原理的自由成型技术之一，是快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。与传统制造技术相比，3D打印技术可以让传统工业突破模具限制，实现低碳制造，同时制造用材更节能，从而降低生产成本。目前3D打印已经可以实现微通道的制造，在专利申请号为CN201610188812.2，名称为《通过3D打印制造换热器的方法》的专利中提出了一种3D打印制造散热器的方法，该制造方法分为三个步骤：步骤一：通过激光熔融待加工金属粉末；步骤二：根据换热器的三维模型进行分层切片；步骤三：根据每层切片的截面轮廓逐层打印出换热器。采用3D打印一体成型技术制造微通道散热器可以避免传统机械加工及焊接方式可能造成的流体泄露现象。在专利申请号为CN201710448652.5，名称为《一种通过3D打印制备分形结构微通道的方法》的专利中提出了另一种3D打印制造微通道的方法，该方法主要包括：由计算机绘图软件绘制，并由3D打印机打印出对应的分形结构骨架。将所述分形结构骨架固定在培养皿中，并注入聚二甲基硅氧烷溶液至一定高度，真空抽取所述聚二甲基硅氧烷溶液中的气泡，加热固化。利用溶剂溶解所述分形结构骨架，形成分形结构微通道。

现有技术中通过3D打印微通道的技术制造散热器时，冷板上微通道的结构单一，该微通道所能覆盖到的面积较小，因而该类散热器各个部分散热能力没有通过冷板结构调控，没有研究3D打印实现结构可控制造的同时一次性制造多种微通道结构的冷板，无法适用于热源范围较大且分布不均匀的情况。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于3D批量打印的微通道冷板、散热器及装置，可适用于多种温区与局部高热流密度散热的微通道冷板、散热器及装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于3D批量打印的微通道冷板，包括板体，板体的工作面上分布有多个通道结构相同或不同的多组微通道组件，板体的工作面上开设有包围单个和/或多个微通道组件并用于容纳密封圈的容纳槽。