ORNL用退火工藝設計出具有更高性能的3D打印散熱器
散熱器是許多電子設備中的重要組成部分，通過散熱來保持設備的冷卻。對于電力電子行業，散熱片特別重要。但在最近幾年，由于制造工藝的局限性，一直無法生產散熱性更強的機器。
對于一些電力電子制造商，3D打印似乎是一個非常具有吸引力的解決方案：通過使用3D打印機，制造商能夠設計和創建具有更復雜的內部結構的散熱器，此外，這些3D打印的散熱片可以很容易地被打印為零件，減少了需要組裝和泄漏的可能性。然而，雖然這些3D打印的散熱片可以表現出優越的結構，但它們的材料性能上還有所欠缺：一些細微的差異可能會導致不利的熱效應。
吳桐（音譯）最近帶領一個團隊對3D打印鋁制散熱器與非印刷鋁散熱片的性能進行了比較，他們將這個項目寫成了一篇題為“添加劑制造的鋁熱反應”的研究論文，由吳桐上個月在3D電力電子國際研討會上發表。
雖然兩個散熱器的熱性能是相似的，但換為低溫時，3D打印表現較差，這兩種合金之間的“化學微觀結構差異”造成了10%的性能差異。吳和團隊希望通過采用一個簡單的退火工藝，將3D打印散熱器提升到一個較高的水平。
退火是在高溫下加熱材料，然后讓它慢慢冷卻。這樣可以去除材料的內部應力，使其更加堅硬，更不易碎。研究人員發現，雖然退火的3D打印合金在100°C產生的熱性能的差異可以忽略不計，但在300°C的時候，產生了微弱的差異。所以事實上，優化后的3D打印散熱片比未經處理的散熱片減少了33%的重量。因此，研究人員能夠證明，通過采用這個簡單的退火過程中，他們可以產生一個更高性能的3D打印的散熱片。
對于這個早期研究項目，吳和他的團隊試圖發現是否可以用遺傳算法的方法來設計。傳統散熱器的設計只是簡單的散熱片的形狀，研究人員提出了一個新的過程，新的算法只需要輸入的最大散熱片的大小，設備和系統的損耗特性，和冷卻液信息。通過這些數據，該算法能夠產生一個理想的3D打印散熱器設計，在提高電子設備的熱性能的同時，還能大大減少設計周期。
圖源：3ders.org
(責任編輯：admin)
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