[发明专利]一种毛细芯的加工方法及其与管壳的装配方法

说明书

本发明属于环路热管蒸发器技术领域，具体涉及一种毛细芯的加工方法，并进一步公开了所述毛细芯与管壳的装配方法。本发明所述毛细芯的加工方法，在现有金属粉末原料中添加粘结剂，并通过等静压成型制得生坯，再以生坯条件下机加工槽道后进行烧结的方式制得。本发明所述毛细芯与管壳的装配方法，通过在管壳内壁处涂覆添加有粘合剂的浆料并形成粘结性涂层的方式，仅仅通过将毛细芯插入壳体中静置晾干即可在高温烧结后使得管壳与毛细芯紧密粘连在一起，有效解决了现有技术中装配方式对毛细芯外形尺寸精度要求较高的问题；同时，整个工艺具有加工方式简单、加工时间较短以及加工成本较低的优势。

技术领域

本发明属于环路热管蒸发器技术领域，具体涉及一种毛细芯的加工方法，并进一步公开了所述毛细芯与管壳的装配方法。

背景技术

环路热管被广泛用于各种高热流密度器件领域发热元器件的冷却散热，其依靠蒸发器中的毛细抽力驱动工质循环，利用工质相变传热的环路系统，是由普通热管发展而来的一种分体式热管。与普通热管相比，环路热管的不同之处在于，其毛细芯结构只存在于蒸发器中，且蒸发器和冷凝器是相互分离的，使得蒸汽管路和液体管路就可以任意布置，环路热管具有更广泛的应用范围。此外，环路热管具有传热能力强，等温性好，传输距离长等优点，是一种理想的散热布置。

环路热管的核心单元为蒸发器，其对整个环路热管的运行提供驱动动力，直接关系到整个环路热管系统的性能，而蒸发器的核心部件即为管壳与毛细芯的装配组件。其主要工作原理为：热量通过环路热管蒸发器中传递到毛细芯外表面，介质在蒸发器毛细芯外表面蒸发，产生的蒸气从槽道流出进入蒸汽管线，继而进入冷凝器冷凝成液体并过冷，回流液体经液体管线进入液体干道对蒸发器毛细芯进行补给，并如此循环；而介质的循环是由蒸发器毛细芯所产生的毛细压力驱动，无需外加动力，以此来实现热量的转移，达到散热的目的。

目前，环路热管用的毛细芯大多是采用冷压成型烧结工艺制得，如中国专利CN103182509A公开的环路热管用多孔毛细芯，但其结构非常单一，且其尺寸精度较低，而且毛细芯烧结后需对其外表面进行机加工处理，以此达到高精度尺寸的要求。但常规的机加工不仅会使多孔毛细芯表面孔隙被加工碎屑堵塞，严重影响毛细芯性能，而且会增大制作的成本。因此，采用常规的冷压成型烧结工艺制备的毛细芯在使用性能上存在一定的缺陷。

除了毛细芯的性能外，环路热管蒸发器中管壳与毛细芯的装配情况也对其性能具有较大的影响。现有常规管壳与毛细芯的装配通常采用过盈热压方式进行装配，如中国专利CN106134423A公开的一种环路热管蒸发器中不锈钢管壳与毛细芯的装配方法，由于整个装配结构需要较高的紧密型，故对管壳内孔尺寸及其毛细芯的外形尺寸精度要求非常之高，因此，管壳内尺寸及其毛细芯外形尺寸均是后续的机加工保证。

然而，由于一般毛细芯均为冷等静压压制成型，故结构一般只能为圆柱、正方形和长方形，并且鉴于其外形尺寸和压力、装粉的疏松有关，公差一般均在±0.5mm左右，无法满足后续装配工艺对毛细芯外形尺寸公差需控制在0.01mm的范围内的要求，故而只能在烧结后进行槽道加工以保证外形尺寸要求，然而烧结后的毛细芯表面上已无法进行加工槽道，只能在壳体上加工，这样严重的增加了加工难度、加工周期及其加工成本。同时，管壳内一般采用线切割、高精铣床等方法加工出槽道，毛细芯外形尺寸一般也靠高精车来保证，并且线切割及其它高精度加工方法会增大制作成本与难度，这也导致毛细芯和管壳的制造工艺非常复杂，造价也非常高。

因此，开发一种加工及装配工艺简单、可控，且可实现工业化批量生产的多孔毛细芯及其装配结构，对于实现毛细芯结构多样化，以及解决多孔毛细芯表面孔隙被加工碎屑堵塞而严重影响毛细芯性能的缺陷问题，具有重要的意义。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种毛细芯的加工方法，以解决现有技术中多孔毛细芯表面孔隙被加工碎屑堵塞而严重影响毛细芯性能的问题；

本发明所要解决的第二个技术问题在于提供一种毛细芯与管壳的装配方法，以解决现有技术工艺对多孔毛细芯和管壳的尺寸精度要求，导致加工复杂且成本较高的问题。