[發(fā)明專利]一種3D打印冷板相變材料加注方法

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• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108099220A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 吳亞鵬;魏敏和;范長超
• 申請（專利權）人: 北京遙感設備研究所
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00;B33Y30/00
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 姜中英

本發(fā)明公開了一種3D打印冷板相變材料加注方法，其具體步驟為：熔化相變材料變?yōu)橐簯B(tài)，然后繼續(xù)加熱，使液態(tài)體形態(tài)的相變材料溫度保持在熔點溫度T以上；在熔化相變材料的同時，將待加注3D打印冷板進行預熱并保溫；將相變材料和待加注3D打印冷板同時放置在操作箱內，在對操作箱加熱的同時抽真空，并保溫；重力加注；振動激勵；恢復常壓；在相變材料仍處于液態(tài)時將3D打印冷板開口封堵；將封堵好的3D打印冷板放置于通風處2小時以上，自然冷卻；至此，完成3D打印冷板相變材料加注。本方法解決了3D打印冷板加注過程中在腔體內壁金屬壁與相變材料之間殘留空氣泡問題，保證了3D打印冷板產(chǎn)品的質量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種加注方法,特別是一種3D打印冷板相變材料加注方法。

背景技術

在特別緊湊的大功率電子設備中，依靠相變材料將其工作時短時間內發(fā)出的巨量廢熱快速吸收，保證器件工作在允許溫度范圍內。為了保證在狹小的空間中裝填更多的相變材料，大功率電子設備的冷板采用金屬3D打印技術一體成型生產(chǎn)。3D打印冷板內部腔體復雜，為空間三維走向，而且開口很小，導致冷板在裝填相變材料時很難保證裝填質量。

目前普遍采用的方法是，首先將相變材料熔化，然后用漏斗將熔化的相變材料依靠重力灌入3D打印冷板的空腔中，直至灌滿。

傳統(tǒng)的加注方法存在以下不足：其一是由于3D打印工藝特點，作為非加工面的冷板內腔表面比較粗糙，容易吸附氣泡，加注過程中不易排出。其二是3D打印冷板內部腔體復雜，存在局部氣體無法自行排出的可能。上述兩種不足都會導致最終相變材料與金屬機體之間存在殘留氣泡。眾所周知，空氣為熱的不良導體，在大功率電子設備工作中這些小氣泡會成為冷板的熱阻，阻礙冷板導熱、降低相變材料快速吸熱的能力，進而降低大功率電子設備工作的可靠性。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種3D打印冷板相變材料加注方法，解決3D打印冷板相變材料加注中在腔體內壁與相變材料之間容易殘留氣泡的難題。

一種3D打印冷板相變材料加注方法，其特征在于具體步驟為：

第一步熔化相變材料

使用燒杯將固體形態(tài)的相變材料加熱，直至全部熔化，熔化后的相變材料變?yōu)橐簯B(tài)，相變材料熔點溫度為T，然后繼續(xù)加熱，使液態(tài)體形態(tài)的相變材料溫度保持在熔點溫度T以上；

第二步預熱3D打印冷板

在熔化相變材料的同時，將待加注3D打印冷板進行預熱并保溫；

第三步抽真空

將相變材料和待加注3D打印冷板同時放置在操作箱內，在對操作箱加熱的同時抽真空，并保溫；

第四步重力加注

將漏斗連接在3D打印冷板內腔開口處，依靠重力逐步將液體形態(tài)的相變材料灌滿3D打印冷板內腔；

第五步振動激勵

在用重力加注相變材料同時，一邊對3D打印冷板實施振動激勵，一邊通過漏斗向冷板內腔補充液態(tài)體形態(tài)的相變材料，一直保持3D打印冷板內腔處于灌滿狀態(tài)

第六步恢復常壓

調節(jié)操作箱的放氣閥門，使內部壓力從真空狀態(tài)緩慢上升直至常壓；在放氣過程中通過漏斗向冷板內腔不斷補充液體形態(tài)的相變材料，一直保持3D打印冷板內腔處于灌滿狀態(tài)；待壓力恢復至常壓時取出加注好的3D打印冷板，并保持開口始終向上；

第七步開口封堵

在相變材料仍處于液態(tài)時將3D打印冷板開口封堵；

第八步自然冷卻

將封堵好的3D打印冷板放置于通風處2小時以上，自然冷卻；