히트 파이프 가공의 주요 문제점
히트 파이프는 냉각 매체의 열전도 원리와 빠른 열 전달 특성을 최대한 활용하는 일종의 열 전달 요소입니다. 뜨거운 물체의 열은 히트파이프를 통해 열원 외부로 빠르게 전달되며, 그 열전도율은 알려진 어떤 금속보다 훨씬 뛰어납니다. 히트 파이프는 일반적인 노트북 컴퓨터, 휴대폰 등을 포함하여 현재 방열 설계에 자주 사용됩니다. 히트 파이프 설계에서는 다음 요소를 고려해야 합니다. 열 부하 또는 전달되는 열; 작동 온도; 파이프; 작동유체; 모세관 구조; 히트파이프의 길이와 직경; 증발 영역의 접촉 길이; 보상영역의 접촉길이; 방향; 히트파이프의 굽힘, 편평화 등의 영향
특정 사용 시나리오에 따르면 직선 파이프가 완성된 후 히트 파이프는 굽힘, 편평화 등과 같은 일련의 후처리를 거쳐야 합니다. 후처리 공정의 주요 문제점은 다음과 같습니다.
1. 구부리는 주름:
히트파이프 벤딩은 전자제품의 공간구조에 맞게 히트파이프를 가공하는 공정입니다. 굽힘 시 인장 응력을 받는 히트 파이프의 외부가 얇아지기 때문에 굽힘 다이 근처의 파이프 내부가 압축 응력으로 인해 불안정해지고 주름이 생깁니다. 소결 히트 파이프의 내부 좌굴 및 주름이 심하면 내부 공기 흐름 채널의 면적이 감소하여 열 전달 효율이 크게 감소할 수 있습니다. 소결 히트 파이프가 구부러지면 흡입 코어가 떨어져 히트 파이프가 고장날 수도 있습니다. 파이프가 구부러지면 내벽 두께가 증가하고 외벽 두께가 감소합니다. 1차 및 2차 탈기 과정을 거친 후 히트파이프 내부는 부압 상태가 되며, 감육 부분도 대기압의 영향으로 안쪽으로 붕괴될 수 있습니다.
2. 평탄화 붕괴:
히트파이프가 편평해지면 이동 다이가 아래쪽으로 이동하고 히트파이프의 편평한 표면이 지속적으로 넓어져 궁극적으로 특정 두께의 편평한 히트파이프가 됩니다. 냉간 평탄화 후 평탄화 평면은 히트파이프의 축방향을 따라 붕괴된 상태를 나타내며, 이는 히트파이프의 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 붕괴는 증기 흐름 면적의 감소로 이어질 수 있으며 심지어 상부와 하부의 평평한 평면이 접촉하게 되어 히트파이프 흡입 코어의 공극 구조에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 문헌에서는 원형 튜브의 편평화 과정 중 응력을 분석하고 집중 응력을 분산 응력으로 변경하여 편평 붕괴 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 중간 응력에서 양측 응력으로 변경할 것을 제안합니다.
3. 표면 오목함:
평탄화 처리 후 히트 파이프 표면에 국부적인 구덩이가 생겨 히트 파이프가 열원과 꼭 맞지 않아 히트 파이프와 열원 사이에 공기층이 남게 되어 인터페이스 열 저항이 증가합니다. 그리고 히트파이프의 열전달 효율을 감소시킵니다. 소결된 히트 파이프의 편평한 평면에 있는 국부적인 피트는 미세 구조의 불균일한 소성 변형으로 인해 발생합니다. 변형 과정에서 방향이 다른 입자 사이의 슬립 시스템을 여는 어려움이 다양하고 미끄러지기 쉬운 대형 입자가 변형되어 거시적 구덩이 형태가 발생합니다.
전자제품의 소형화, 경량화 추세에 맞춰 히트파이프는 내부 공간 구조에 맞춰 제품의 형태를 조절해야 한다. 편평한 히트파이프는 휴대폰 등 초박형 및 휴대형 제품의 내부 공간 구조에 잘 적응할 수 있습니다. 평탄화 전과 비교하여 히트파이프 내부의 소결액 흡수 코어 구조가 일부 손상되어 소결 히트파이프의 열전도 효율이 저하되었습니다. 동시에 플랫 히트파이프 구조는 열원과의 열교환 면적을 늘릴 수 있습니다. 그러나 굽힘 및 편평화 공정 중 주로 히트파이프의 문제를 극복하는 것도 매우 중요합니다.
