[发明专利]一种热管的制造方法及热管

说明书

本申请提供的热管的制造方法，根据热管的原始设计模型建立热管的工艺模型，采用激光选区融化成形工艺对所述工艺模型进行增材制造，对成形后的工艺模型进行后处理，将配有充液管的封头一端焊接到所述预留封装口上，得到所述热管，上述热管的制造方法工序简洁、加工周期更短。另外，本发明还提供了一种热管。

技术领域

本发明散热设备制造技术领域，具体涉及一种热管及其制造方法。

背景技术

近年来，随着5G及微电子技术的快速发展，小尺寸电子设备中电子元件的散热需求急剧增长，由高热流密度导致电子设备失效的情况日益严重。具有导热率高、可靠性好、无需外额外动力驱动等特点的热管成为了解决小型电子设备中高热流密度散热问题的主要选择。毛细吸液芯结构的性能很大程度上决定了热管的传热性能，目前常用的吸液芯结构主要由沟槽、丝网、粉末烧结等单一结构组成。其中在微热管中沟槽结构吸液芯制造成本太高，且毛细抽吸力较小，克服重力能力较差所以传热性能较差；丝网结构吸液芯工艺重复性差，且无法在弯曲热管中运用，所以丝网结构吸液芯已逐渐被其他吸液芯结构所代替；粉末烧结吸液芯结构虽具有很强的毛细抽吸能力，但其多孔结构渗透率过低，提高毛细抽吸力同时会出现渗透率下降的情况，且由于其烧结制造工艺导致其烧结层与管壁之间会出现较大界面热阻，这些都很大程度的影响了烧结芯热管的轴向传热能力。

粉末烧结吸液芯热管是现阶段最为常用的热管类型，现有的粉末烧结芯热管的制造方法主要是：在预制好的金属管壳内部加芯棒后填充金属粉末，再放入烧结箱中进行高温烧结，这种传统的制造方法有许多弊端：首先，这样得到的烧结芯内部毛细结构的几何特征和孔径参数无法精确控制，导致烧结吸液芯在具有较大毛细抽吸力的同时，过大的回流阻力极大地影响了热管传热性能；其次，由于金属粉末烧结之后出现的收缩效应会导致烧结层与管壁之间出现缝隙从而引入界面热阻，降低热管传热性能；还有，在烧结完成之后要将置于中央的芯棒取出，而这个过程中出现的应力也可能会导致烧结毛细结构发生破裂，影响液体工质回流进而导致热管传热性能下降；传统的制造方法在异形热管的制造方面表现乏力，使得热管在复杂电子设备中的安装灵活性受限；最后，现有的传统制造热管无法针对特定散热需求进行热管结构的精确设计，无法实现更高精度的温度控制。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种工序简洁、加工周期更短、综合传热性能更好的热管的制造方法。

一种热管的制造方法，包括下述步骤：

根据热管的原始设计模型建立热管的工艺模型，所述热管的原始设计模型包括一体化成形的管壳，所述管壳内设有空腔，设置于所述空腔与所述管壳的内壁之间的复合吸液芯，所述管壳开设有开口端，所述开口端一体化成形有封装口；

采用激光选区融化成形工艺对所述工艺模型进行增材制造；

对成形后的工艺模型进行后处理；

将配有充液管的封头一端焊接到所述预留封装口上，得到所述热管。

在其中一些实施例中，在根据热管的原始设计模型建立热管的工艺模型，所述热管的原始设计模型包括一体化成形的管壳，所述管壳内设有空腔，设置于所述空腔与所述管壳的内壁之间的复合吸液芯，所述管壳开设有开口端，所述开口端一体化成形有预留封装口的步骤中，

所述壳体的外径为3-8mm，所述管壳的壁厚为0.5-1mm，所述复合吸液芯为框架式多孔径复合毛细结构，所述框架式多孔径复合毛细结构的毛细间隙为0.07-0.2mm，所述框架式多孔径复合毛细结构的厚度为0.5-1mm，所述预留封装口的通孔直径为1-3mm。

在其中一些实施例中，在所述工艺模型中，沿成形高度方向的补偿为原设计模型高度的5％，管壳表面的补偿值设计为原设计模型的0.05mm，内部毛细结构的补偿值设计为原设计模型的0.03mm。