一种散热器及基于该散热器的成型工艺的制作方法

本发明涉及散热器技术领域，特别地，涉及一种散热器及基于该散热器的成型工艺。

背景技术：

轨道交通，尤其是动车、高铁等高速运行过程中难免会发生震动，这就要求散热器需具备良好的抗震能力；另一方面，轨道交通上的电子元器件，如变压器等，工作时会产生较多的热量，这就要求散热器需具备良好的散热效果。

请参见图1所示，散热器10’一般包括底板1’和连接在底板1’上的散热片2’，二者传统的连接方式为，先将散热片2’插装在底板1’的插槽中，再在插槽处通过氩弧焊连接。此方式存在以下弊端：一、焊接处多为点焊，焊料无法充满底板1’与散热片2’之间空隙4’，焊接面积小，导致散热片2’与底板1’的连接强度弱，抗震动能力低，从而易损坏；二、底板1’上的部分热量通过很小面积的焊料3’传递给散热片2’，部分热量以底板1’与散热片2’之间空隙4’中的气体为介质传递，热传效率低，导致散热效果不佳。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中散热器的抗震动效果差、热传效率低的缺陷，现提供一种散热器及基于该散热器的成型工艺。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种散热器，所述散热器包括底板及设于所述底板上的多个散热片，所述底板上开设有多个插槽，每一 个所述散热片插装于对应的所述插槽内，所述散热器还包括钎料，所述钎料填充于所述插槽与所述散热片之间，熔融所述钎料，使得所述散热片与所述底板焊合，所述散热片的两表面上间隔设置有多个凸起，所述散热片上最下端的凸起与所述底板之间填充有辅助钎料，熔融所述辅助钎料，使得散热片上最下端的凸起与所述底板焊合。

进一步地，所述散热片的两表面沿与所述插槽延伸的平行方向均设置有多个导风槽，所述导风槽延伸连通所述散热片的两侧边。

进一步地，一个所述导风槽由相邻的两个所述凸起之间的空挡构成。

进一步地，所述散热片的两侧边均设置有刃角。

进一步地，所述插槽均布间隔设置，所述散热片垂直设于所述插槽内，所述散热片之间平行设置。

进一步地，所述插槽呈U形结构。

进一步地，所述底板的材质为6063T6铝合金，所述散热片为6063T5铝合金，所述钎料为4047铝焊片。

一种基于散热器的成型工艺，其主要包括以下工艺步骤：

S100：备料，底板采用6063T6铝合金，散热片采用6063T5铝合金，钎料采用4047铝焊片，底板上冲压或铣出插槽，散热片上设置导风槽和刃角。

S200：表面处理，对底板、散热片和钎料进行清洗，去除油污和氧化皮后烘干；

S300：组装，钎料包覆在散热片的一端后，将散热片上带有钎料的一端垂直固定插装在底板的插槽内，使得钎料上相对的两个表面中，其中一个表面与所述散热片紧密贴合，另一个表面与所述底板紧密贴合。

S400：真空钎焊。

进一步地，步骤S400中真空钎焊的工艺参数如下，

(1)加热至0-360℃，加热时间35-45min，保温0-50min；

(2)加热至360℃-470℃，加热时间15-25min，保温0-50min；

(3)加热至470℃-520℃，加热时间15-25min，保温0-180min；

(4)加热至520℃-570℃，加热时间10-20min，保温40-50min；

(5)加热至570℃-615℃，加热时间10-20min，保温110-130min；

(6)降温至545℃-615℃，降温时间2-5min；

(7)降温至540℃-545℃，降温时间2-5min；

(8)冷却。

进一步地，步骤S300中通过橡胶锤敲打散热片相对焊料的一端，将散热片上带有焊料的一端压入底板的插槽内。

本发明的有益效果是：本发明提供的散热器，将片状的钎料紧密设置在底板与散热片之间，通过真空钎焊后，熔融状态的钎料能够完全填满散热片与底板之间的每一处空隙，与传统散热器结构相比，热量以金属钎料为介质传递，热传效率高；同时，散热片与底板的连接面积增加，提高了抗震动能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是传统散热器中底板与散热片的连接结构示意图；

图2是本发明的散热器的立体结构示意图；

图3是图2所示散热器中单片散热片的立体结构示意图；

图4是图3所示散热片的俯视图；

图5是图2所示散热器的主视图；

图6是图5所示散热器中A处的局部放大图；

图7是图2所示散热器的成型工艺流程图；

图8是图7所示成型工艺中真空钎焊的温度曲线图。

图中：1、底板，1-1、插槽，2、散热片，2-1、导风槽，2-2、刃角，2-3、凸起，3、钎料，3-1、辅助钎料，1’底板，2’、散热片，3’、钎料，4’、空隙。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

请参阅图2-图6，本发明提供了一种散热器10，该散热器10包括底板1、垂直设于底板1上的多个散热片2以及设于底板1与散热片2之间的钎料3。使用时，散热器10的底板1安装在热源(如变压器等，图未示)上，热源产生的热量经由底板1、钎料3传递给散热片2，散热片2在鼓风设备(如鼓风机或风扇等，图未示)的作用下将热量传递到空气中，实现散热效果。

底板1大致呈矩形平板状结构，底板1的上表面均布间隔平行设置有多个插槽1-1。

每一个所述散热片2插装于对应的所述插槽1-1内，所述钎料3填充于所述插槽1-1与所述散热片2之间，熔融所述钎料3，从而使得所述散热片2与所述底板1焊合。

进一步地，散热片2的两表面沿着与插槽1-1延伸的平行方向均设置有多个导风槽2-1，导风槽2-1延伸连通散热片2的两侧边。通过开设导风槽2-1，能够增加散热片2与气流的接触面积，从而提高热传效率。

本实施方式中，导风槽2-1是在散热片2的两表面上直接铣槽而形成的。

进一步地，请参阅图4，散热片2的两侧边均设置有刃角2-2。鼓风设备设置在散热片2的一侧，空气流动方向与导风槽2-1平行，刃角2-2的尖端与气流接触，从而使得刃角2-2的风阻减小，便于更多的气流通过散热片2，带走更多的热量，同时减少了紊流产生。

优选的，插槽1-1呈U形结构。当散热片2插装在底板1上时，U形结构的插槽1-1能够将散热片2挤压在插槽1-1内，避免了散热片2的松动。

进一步地，底板的材质为6063T6铝合金，底板的材质为6063T6铝合金，钎料为4047铝焊片。

底板1、散热片2和钎料3组装完成后，通过真空钎焊融化钎料3，从而使得散热片2与底板1焊合。

优选的，散热片2的两表面上间隔设置有多个凸起2-3，一个所述导风槽2-1是由相邻的两个凸起2-3之间的空挡构成的。

进一步地，所述散热片上最下端的凸起2-3与所述底板1之间填充有辅助钎料3-1，熔融所述辅助钎料3-1，使得散热片2上最下端的凸起2-3与所述底板1焊合，此时，底板1上的热量还可以通过散热片2上的最下端的凸起2-3传递给散热片2，提高了热传效率，散热效果加强，同时，进一步巩固了底板1与散热片2之间的连接，提高了抗震动能力。

优选的，凸起2-3与散热片2为一体成型结构，有利于简化制造过程，方便加工。

请参阅图7和图8，本发明还提供了一种基于上述散热器10的成型工艺,该成型工艺主要包括选材、表面处理、组装和真空钎焊等步骤。

实施例一

选取6063T6铝合金板做为底板1，选取6063T5铝合金板做为散热片2，选取4047铝焊片做为钎料3，底板1通过冲压或铣出插槽1-1。用洗涤剂浸泡以去除底板1、散热片2以及钎料3表面的油污，之后用清水冲洗以去除洗涤剂并烘干。钎料3包覆在散热片2的下端后，将散热片2的下端垂直固定插装在底板1的插槽1-1内，利用橡胶锤向下敲打散热片2的上端，使得钎料3上相对的两个表面中，其中一个表面与所述散热片2紧密贴合，另一个表面与所述底板1紧密贴合，以保证插槽1-1与散热片2之间的空隙能够被真空钎焊熔融状态下的钎料完全填充。将组装后的整体放于炉内，首先加热至360℃，加热时间持续20min，随后加热至470℃，加热持续时间20min，再加热至520℃，加热时间持续15min，保温40min，加热至570℃，加热时间持续10min，后降温至545℃，降温时间2min，降温至540℃，降温时间持续2min后冷却，待达到设定温度后出炉检测，将符合质量要求的散热器10入库。

实施例二

本实施例二的成型工艺步骤中的选材、表面处理以及组装与实施例一相同，此处不再赘述。与实施例一的主要区别点就在真空钎焊的工艺参数不同，即，将组装后的整体放于炉内，首先加热至360℃，加热时间持续45min，保温50min，随后加热至470℃，加热持续时间25min，保温50min，再加热至520℃，加热时间持续25min，保温180min，加热至570℃，保温时间持续60分钟，加热至615℃，加热时间持续20min，保温130分钟，后降温至545℃，降温时间5min，再降温至540℃，降温时间持续5min后冷却，待达到设定温度后出炉检测，将符合质量要求的散热器10入库。

实施例三

本实施例三的成型工艺步骤中的选材、表面处理以及组装与实施例一相同， 此处不再赘述。与实施例一的主要区别点就在真空钎焊的工艺参数不同，即，将组装后的整体放于炉内，首先加热至180℃，加热时间持续40min，保温25min，由此可以起到预热作用，有利于烘干产品，为后期的真空钎焊奠定良好的基础，避免了由室温直接加热到360℃左右时易挥发水汽而导致真空炉内潮湿进而氧化产品的缺陷。随后加热至415℃，加热持续时间20min，保温25min，再加热至495℃，加热时间持续20min，保温90min，加热至545℃，加热时间15min，保温时间持续50分钟，加热至592℃，加热时间持续15min，保温120分钟。后降温至580℃，降温时间3min，580℃有利于钎料3破膜，避免产品因真空度不高而导致焊接部位再次被氧化，从而降低产品的质量。再降温至542℃，降温时间持续2min后冷却，待达到设定温度后出炉检测，将符合质量要求的散热器10入库。

综上，本发明将片状的钎料3紧密填充于底板1与散热片2之间，结合以上成型工艺加工的散热器10，通过真空钎焊后，熔融状态下的钎料3能够完全填满散热片2与底板1之间的每一处空隙。此时，热源产生的热量依次经由底板1、钎料3传递给散热片2，底板1、钎料3和散热片2均为金属材质，热量通过金属钎料3为传递介质传递，热传效率更高，散热效果好；同时，钎料3与散热片2及底板1的接触面积增大，增强了连接强度，抗震动能力提高，避免了损坏。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。