Studi di caso di lavorazione con conchiglie Sinbo

Nei moduli giunto robotici, la qualità della lavorazione del guscio di dissipazione del calore influisce direttamente sull' efficienza della gestione termica e sulla stabilità operativa a lungo termine dell'intero sistema. Il guscio di dissipazione del calore del modulo giunto di Sinbo Precision affronta con successo le sfide della dissipazione del calore nei moduli giunto ad alta densità di potenza attraverso molteplici tecnologie di lavorazione innovative.

Il guscio di dissipazione del calore utilizza materiali in lega di alluminio (come AL6061/T6 o AL7075/T6), ottenendo un'eccellente conducibilità termica e stabilità strutturale attraverso la lavorazione CNC di precisione e l'ottimizzazione della tecnologia di gestione termica.

La sfida principale di lavorazione affrontata da Sinbo Precision è stata come ottenere prestazioni termiche ottimali garantendo al contempo la precisione di strutture complesse. Il guscio di dissipazione del calore del modulo giunto doveva soddisfare le seguenti specifiche tecniche:

• Requisiti di accuratezza dimensionale estremamente elevati: La tolleranza dello spessore della struttura a parete sottile deve essere controllata entro ±0,05 mm, l'errore di planarità non deve superare 0,1 mm/m e la rugosità superficiale deve raggiungere Ra0,8 o migliore.
• Strutture interne complesse: Il guscio di dissipazione del calore include elementi complessi come canali di flusso a forma speciale, array di alette e fessure di interfaccia, rendendo la lavorazione estremamente difficile.
• Prestazioni di gestione termica: Garantire il contatto completo tra il guscio di dissipazione del calore e la superficie del motore del giunto, con un'efficienza di conducibilità termica richiesta superiore a 400 W/(m·K).
• Stabilità del materiale: La lega di alluminio è soggetta a deformazioni e sollecitazioni durante la lavorazione, richiedendo speciali misure di controllo del processo.

Sinbo Precision ha adottato una serie di processi di lavorazione innovativi per affrontare queste sfide tecniche:

• Lavorazione di precisione CNC multi-asse: Utilizzando centri CNC a 5 assi simultanei, generando percorsi utensili ottimali attraverso la programmazione e simulazione di precisione per garantire la formatura in un'unica soluzione di forme geometriche complesse. Adottando una strategia a due fasi di "sgrossatura + finitura", in cui la sgrossatura rimuove rapidamente il materiale in eccesso e la finitura affina la rugosità superficiale e l'accuratezza dimensionale.
• Tecnologia di bloccaggio e posizionamento elastico: Affrontando la facile deformazione delle parti a parete sottile con mandrini di precisione a tre griffe e dispositivi di bloccaggio elastici per ridurre la deformazione del pezzo durante il bloccaggio. Il sistema di fissaggio appositamente progettato controlla la deformazione entro 0,05 mm.
• Tecnologia di taglio preriscaldato: Applicando riscaldamento elettrico o preriscaldamento ad arco al plasma alle aree di lavorazione, ammorbidendo l'area di taglio per ridurre la sua durezza e resistenza al taglio, migliorando così le prestazioni di taglio e riducendo la forza di taglio e il consumo di energia.

Sinbo Precision ha integrato molteplici tecnologie avanzate di gestione termica nel design del guscio di dissipazione del calore:

• Applicazione di materiale a cambiamento di fase: Impostazione di pellicola ad assorbimento di calore a cambiamento di fase tra il motore del giunto e il guscio per assorbire e disperdere efficacemente il calore generato durante il funzionamento.
• Materiali ad alta conducibilità termica: Fissaggio di pellicola termoconduttiva con conducibilità termica superiore a 400 W/(m·K) alla superficie di contatto del braccio robotico, migliorando significativamente l'efficienza della conduzione termica.
• Design della struttura geometrica composita: La superficie interna della cavità del contenitore è dotata di diversi corpi geometrici compositi sporgenti verso l'esterno, aumentando efficacemente l'area di scambio termico e fornendo più superficie di contatto per l'assorbimento e la dissipazione del calore.
• Ottimizzazione delle alette di dissipazione del calore: Adottando un design delle alette di dissipazione del calore disposte parallelamente, con spaziatura e spessore calcolati con precisione per massimizzare l'area superficiale di dissipazione del calore e l'efficienza del flusso d'aria.

I processi di trattamento superficiale sono cruciali per le prestazioni e la durata del guscio di dissipazione del calore:

• Trattamento di anodizzazione: Formazione di un film di ossido sulla superficie in lega di alluminio per migliorare la resistenza al calore, la resistenza all'usura e migliorare la resistenza alla corrosione.
• Tecnologia di nichelatura: Utilizzo del processo di nichelatura selettiva sulle superfici di contatto per ridurre ulteriormente la resistenza termica di contatto e migliorare l'efficienza della conduzione termica.
• Processo di lucidatura di precisione: Esecuzione della lucidatura a specchio sulle superfici di contatto per garantire un perfetto adattamento con i chip e altri componenti di dissipazione del calore, riducendo la resistenza termica.

Sinbo Precision ha istituito un sistema completo di ispezione della qualità che include misurazioni a tre coordinate, test delle prestazioni termiche e test di pressione per garantire che ogni guscio di dissipazione del calore soddisfi rigorosi standard di qualità.

Dopo una serie di ottimizzazioni del processo, il guscio di dissipazione del calore del modulo giunto di Sinbo Precision ha ottenuto significativi miglioramenti delle prestazioni:

• Indicatori di accuratezza dimensionale: Tolleranza dello spessore del prodotto controllata entro ±0,03 mm, errore di planarità non superiore a 0,08 mm/m e rugosità superficiale che raggiunge Ra0,6, superando di gran lunga gli standard del settore.
• Prestazioni termiche: L'efficienza di conduzione termica del guscio di dissipazione del calore ha raggiunto i 450 W/(m·K). In combinazione con i materiali a cambiamento di fase, riduce efficacemente la temperatura di esercizio del modulo giunto di oltre il 25%.
• Dati di affidabilità: Dopo 1000 ore di test continui di ciclo termico, il guscio di dissipazione del calore non ha mostrato alcun degrado delle prestazioni o deformazione strutturale, dimostrando un'eccellente affidabilità a lungo termine.
• Efficienza di produzione: Attraverso l'ottimizzazione del processo, il ciclo di produzione è stato ridotto del 35% e il tasso di rendimento è aumentato dall'85% iniziale a oltre il 98%.

I gusci di dissipazione del calore del modulo giunto di Sinbo Precision sono stati applicati con successo in robot industriali, sistemi servo di precisione e settori aerospaziali, fornendo ai clienti soluzioni affidabili di gestione termica. Attraverso la continua innovazione tecnologica e l'ottimizzazione dei processi, Sinbo Precision sta facendo progredire la tecnologia di dissipazione del calore per dispositivi elettronici ad alta densità di potenza.

Caso di Studio sulla Lavorazione del Guscio di Dissipazione del Calore del Modulo Giunto di Precisione Sinbo - Soluzioni di Gestione Termica di Precisione

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