Yêu cầu chất lượng khi gia công profile tản nhiệt bằng hợp kim nhôm

Một số cấu hình tản nhiệt có kích thước nhỏ và có hình dạng đối xứng, tương đối dễ sản xuất. Tuy nhiên, hầu hết các cấu hình tản nhiệt đều phẳng và rộng, với kích thước bên ngoài lớn và có một số điểm không đối xứng. Tỷ lệ rãnh trên chiều rộng giữa các lá tản nhiệt rất lớn, khiến việc sản xuất chúng trở nên khó khăn hơn.

 

Để sản xuất thành công các cấu hình tản nhiệt, cần có sự hợp tác từ nhiều khía cạnh khác nhau, bao gồm chất lượng phôi, vật liệu và thiết kế khuôn cũng như quy trình ép đùn.

 

1. Yêu cầu về chất lượng đối với thỏi
Thành phần hợp kim của thỏi phải được kiểm soát chặt chẽ mức độ tạp chất để đảm bảo độ tinh khiết của hợp kim nóng chảy. Đối với hợp kim 6063, cần kiểm soát hàm lượng Fe, Mg và Si. Hàm lượng Fe phải nhỏ hơn 0,2%, trong khi hàm lượng Mg và Si nói chung phải nằm trong giới hạn dưới của tiêu chuẩn quốc gia: Hàm lượng Mg từ 0,45% đến 0,55 % và hàm lượng Si nằm trong khoảng từ 0,25% đến 0,35%. Các thỏi phải trải qua quá trình xử lý đồng nhất kỹ lưỡng để đảm bảo thành phần và hiệu suất đồng đều. Bề mặt của phôi phải nhẵn, không có sự phân tách hoặc dính cát. Mặt cuối của phôi phải phẳng, không có bậc thang hoặc độ dốc quá mức (trong vòng 3 mm). Các mặt đầu không bằng phẳng có thể dẫn đến sự tập trung ứng suất và làm hỏng khuôn trong quá trình ép đùn, gây ra hiện tượng ép đùn không đều hoặc tắc nghẽn khuôn.

 

 

2. Yêu cầu đối với khuôn
Khuôn dành cho profile tản nhiệt bao gồm nhiều răng mảnh và cần chịu được lực đùn đáng kể. Mỗi chiếc răng phải có độ bền và độ dẻo dai cao để tránh bị gãy. Vì vậy, chất lượng của thép khuôn là rất quan trọng. Nên sử dụng thép H13 được sản xuất bởi nhà sản xuất đáng tin cậy hoặc thép nhập khẩu chất lượng cao. Xử lý nhiệt thích hợp là điều cần thiết, sử dụng hệ thống gia nhiệt chân không và làm nguội bằng nitơ tinh khiết ở áp suất cao để đảm bảo hiệu suất đồng đều ở tất cả các bộ phận của khuôn. Sau khi tôi, cần có ba quy trình ủ để duy trì độ cứng của HRC48-52 đủ độ bền, ngăn ngừa gãy răng. Thiết kế khuôn phù hợp và sản xuất chính xác là rất quan trọng để ép đùn thành công. Nên tránh ép phôi trực tiếp lên đai làm việc của khuôn. Đối với cấu hình tản nhiệt hình răng cưa phẳng và rộng, nên sử dụng khuôn định hướng dòng chảy đối xứng với tâm nhỏ hơn và các cạnh lớn hơn để giảm lực đùn trên đai làm việc và đảm bảo phân bổ áp suất đồng đều.

 

 

 

3. Giảm lực đùn
Để ngăn chặn tình trạng gãy răng khuôn, điều cần thiết là phải giảm thiểu lực đùn. Các lực này phụ thuộc vào các yếu tố như chiều dài của phôi, khả năng chống biến dạng của hợp kim, trạng thái của phôi và mức độ biến dạng. Do đó, chiều dài của thanh đùn để ép đùn các cấu hình nhôm tản nhiệt không được quá dài, xấp xỉ 60-85% chiều dài thanh thông thường. Đối với các cấu hình tản nhiệt có hình dạng phức tạp, nên sử dụng các thanh đùn ngắn hơn (40-60% chiều dài bình thường) để ép đùn thử, đặc biệt là trong các thử nghiệm ban đầu để đảm bảo sản xuất thành công. Việc ủ đồng nhất các thỏi cũng là cần thiết để cải thiện hiệu suất ép đùn và giảm lực ép đùn.

 

4. Quá trình ép đùn
Chìa khóa để tạo ra các biên dạng tản nhiệt là việc thử nghiệm ban đầu khuôn ép đùn. Nếu có thể, hãy tiến hành thử nghiệm mô phỏng trên máy tính để đánh giá thiết kế của đai làm việc trong khuôn. Sau đó, tiến hành thử ép đùn thực tế trên máy ép đùn. Thử nghiệm ban đầu là rất quan trọng và người vận hành nên đẩy pít tông chính từ từ ở áp suất thấp dưới 8MPa để đảm bảo mỗi vây tản nhiệt đùn đều. Chỉ sau khi mỗi vây tản nhiệt được đùn đều qua lỗ khuôn thì áp suất mới có thể tăng dần. Trong quá trình ép đùn tiếp tục sau khi thử nghiệm thành công, điều cần thiết là phải kiểm soát tốc độ ép đùn để vận hành trơn tru. Chú ý đến nhiệt độ của khuôn, giữ nhiệt độ gần với nhiệt độ phôi. Sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể có thể dẫn đến giảm nhiệt độ, gây tắc nghẽn khuôn hoặc tốc độ dòng chảy không đồng đều trong quá trình ép đùn.