金属打印5G通讯小基站项目——梳型散热器

随着5G通讯的快速发展,5G小基站的市场普及率也越来越高。但由于5G小基站的发热件尺寸小、功耗大,且长时间运行累积的热量若不及时散发出去,会严重影响5G小基站的通讯信号及其使用寿命。而受限现有制造工艺局限,很难满足发热件散热性能要求。

为了更好的解决5G小基站散热器的散热问题,安世增材研发团队以增材思维为核心,通过对多种优化结构模型的热仿真分析,确定出最优散热设计改进方案,并通过DLM-280制造成型,创新性的研发出了针对5G小基站散热器的增材制造解决方案,有效地解决了5G小基站发热件结构不紧凑,散热性能不高的问题。

Heat exchanger_Pera_1散热器随型设计

在传统的散热器冷却解决方案中,一般通过降低芯片与外壳的温差或降低外壳表面温度,增加设备的外壳体积,优化散热叶片设计,加大表面积等方式来改善散热效果,但受限于户外阳光、产品外观尺寸、重量等因素,导致最终散热效果不佳。

安世增材团队充分发挥自身在拓扑优化和模拟仿真等领域的技术优势,通过不断增加散热器翅片高度进行散热测试,并根据测试数据改变切割翅片形状,最后得到翅片高度为35mm、形状为九宫格的5G散热器最终优化方案。

Heat exchanger_Pera_2梳型散热器和传统方案结构对比分析

优化后的5G小基站梳型散热器解决方案采用DLM-280(选择性激光熔融工艺)打印成型,在保证性能的同时实现散热器复杂的内部结构,且在设计过程中采用了无支撑设计,大大降低了产品的后处理时间,也节约了打印成本。

Heat exchanger_Pera_3

与传统散热器方案相比,安世增材5G小基站梳型散热器在散热性能、换热效率、美观度等多个维度均有所提升。具体表现在:

  1. 梳型散热器有效散热表面积比传统散热器提高了1.5倍,有效散热体积提高了0.4倍,质量保证在了2000g以下。
  2. 梳型散热器高度在50mm以下,并不影响整体美观。
  3. 梳型散热器的U型槽有效地增加了对流换热系数,提高了换热效率。配合两侧的切片结构,整体外观也很新颖。
  4. 下方的散热壳体无要求,可使用传统工艺制造的散热器亦可使用增材制造的新型散热器。

Heat exchanger_Pera_4通过DLM-280打印成型的梳型散热器

来源:德迪智能3D打印

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