小基站,大突破——金屬打印散熱器讓5G小基站不再“發(fā)燒”
隨著5G通訊的快速發(fā)展,5G小基站的市場普及率也越來越高。但由于5G小基站的發(fā)熱件尺寸小、功耗大,且長時(shí)間運(yùn)行累積的熱量若不及時(shí)散發(fā)出去,會嚴(yán)重影響5G小基站的通訊信號及其使用壽命。而受限現(xiàn)有制造工藝局限,很難滿足發(fā)熱件散熱性能要求。
為了更好的解決5G小基站散熱器的散熱問題,安世增材研發(fā)團(tuán)隊(duì)以增材思維為核心,通過對多種優(yōu)化結(jié)構(gòu)模型的熱仿真分析,確定出最優(yōu)散熱設(shè)計(jì)改進(jìn)方案,并通過DLM-280制造成型,創(chuàng)新性地研發(fā)出了針對5G小基站散熱器的增材制造解決方案,有效地解決了5G小基站發(fā)熱件結(jié)構(gòu)不緊湊,散熱性能不高的問題。
散熱器隨型設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)的散熱器冷卻解決方案中,一般通過降低芯片與外殼的溫差或降低外殼表面溫度,增加設(shè)備的外殼體積,優(yōu)化散熱葉片設(shè)計(jì),加大表面積等方式來改善散熱效果,但受限于戶外陽光、產(chǎn)品外觀尺寸、重量等因素,導(dǎo)致最終散熱效果不佳。
安世增材團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮自身在拓?fù)鋬?yōu)化和模擬仿真等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,通過不斷增加散熱器翅片高度進(jìn)行散熱測試,并根據(jù)測試數(shù)據(jù)改變切割翅片形狀,最后得到翅片高度為35mm、形狀為九宮格的5G散熱器最終優(yōu)化方案。
梳型散熱器和傳統(tǒng)方案結(jié)構(gòu)對比分析
優(yōu)化后的5G小基站梳型散熱器解決方案采用DLM-280(選擇性激光熔融工藝)打印成型,在保證性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)散熱器復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),且在設(shè)計(jì)過程中采用了無支撐設(shè)計(jì),大大降低了產(chǎn)品的后處理時(shí)間,也節(jié)約了打印成本。
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與傳統(tǒng)散熱器方案相比,安世增材5G小基站梳型散熱器在散熱性能、換熱效率、美觀度等多個(gè)維度均有所提升。具體表現(xiàn)在:
■?梳型散熱器有效散熱表面積比傳統(tǒng)散熱器提高了1.5倍,有效散熱體積提高了0.4倍,質(zhì)量保證在了2000g以下。
■?梳型散熱器高度在50mm以下,并不影響整體美觀。
■?梳型散熱器的U型槽有效地增加了對流換熱系數(shù),提高了換熱效率。配合兩側(cè)的切片結(jié)構(gòu),整體外觀也很新穎。
■?下方的散熱殼體無要求,可使用傳統(tǒng)工藝制造的散熱器亦可使用增材制造的新型散熱器。
通過DLM-280打印成型的梳型散熱器