[發明專利]基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器及其制造方法

在審

• 申請號: 201810007111.3
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN108024486A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 周建陽;張培;鐘家勤;薛斌;何永玲;魯娟;黃乾添;袁雪鵬;覃澤宇;楊祖江
• 申請（專利權）人: 欽州學院
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;B33Y10/00
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本發明公開一種基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器及其制造方法，利用3D打印技術來制備蜻蜓翅膀表面微觀結構微電子散熱器的散熱片，能有效一次成型，特別在封閉的空間成型復雜微小結構。通過這種方法制造的散熱片表面具有更強的換熱系數，實現較傳統制造方法制備的散熱片具有更強的換熱性能。將基于蜻蜓翅膀表面微觀結構特征仿生到微型散熱器散熱片表面上，不僅增加了單位散熱面積上散熱效率，對散熱片的散熱性能具有明顯的增強作用，而且設備運作時在通道里散熱媒介會形成高速漩渦，讓散熱媒介和產品熱量進行充分的散熱，更有效的帶走熱量，從而達到強化傳熱特征。

技術領域

本發明涉及散熱器技術領域，具體涉及一種基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器及其制造方法。

背景技術

目前，國際上對強化換熱表面的強化制備日益發展，許多研究者都紛紛研究各種物理、化學以及仿生制造。通常使用的方法是光刻法、干涉法、褶皺法和電紡絲法等改變原有的光滑表面或者模仿生物表面微觀結構制造。這些方法存在的有點有加工速度快，材料適用范圍廣，且易于成型。但這些辦法中部分存在著制造過程中涉及應力變化、模具的對準、備維護費高等缺點，而且存在一個關鍵的因素是精度要求不能達到生物表面微觀結構的要求，在制備生物微觀表面時，對生物表面的尺寸級別高，微觀表面結構存在不規則形等原因，用傳統這些方法制備出來的仿生表面。沒有更好地體現出生物表面結構的特征，因而，所制備的產品不能良好地呈現出仿生功能。

發明內容

本發明所要解決的是散熱器效率不高，且現有加工方法難以滿足當前散熱器制備高精度需求的問題，提供一種基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器及其制造方法。

為解決上述問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器，包括水冷箱體、散熱媒介入口、散熱媒介出口和2片以上的散熱片；水冷箱體為中空密閉的箱體，水冷箱體的一側設有散熱媒介入口，水冷箱體的的另一側開設有散熱媒介出口；所有散熱片垂直設置在水冷箱體的內腔中，并在水冷箱體的內腔中并排平行設置；每片散熱片的至少一側表面設置有若干個形狀和尺寸均一致的柱狀突塊；所有柱狀突塊在散熱片的表面呈規則矩陣排布；在行向方向上，每2行柱狀突塊相貼；在列向排布方向上，每2列柱狀突塊相互間隔。

上述方案中，所述柱狀突塊呈圓柱形。

上述方案中，散熱片的側邊緣均與水冷箱體的內側壁相貼。

上述方案中，散熱片由鈦合金制成。

基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器的制造方法，包括散熱片的制造，所述散熱片的制造具體包括步驟如下：

步驟1、運用逆向工程軟件對蜻蜓翅膀微觀表面進行三維掃描進行處理，從中提取蜻蜓翅膀微觀表面結構的特征點云；

步驟2、將所提取出的蜻蜓翅膀微觀表面結構的特征點云嵌入到給定的設計空間坐標中，得到向量參數集合；

步驟3、從向量參數集合隨機選取特征曲線來構建仿生曲面；

步驟4、對仿生曲面進行光滑性、連續性和誤差檢測；當仿生曲面的檢測結果符合要求時，則創建基于蜻蜓翅膀微觀表面的散熱片的三維模型；否則，返回步驟3；

步驟5、將創建散熱片的三維模型導入3D打印機系統中，并生成散熱片的STL文件；

步驟6、根據散熱片的STL文件生成控制打印參數，并據此完成基于蜻蜓翅膀微觀表面的微型散熱器的散熱片打印。

與現有技術相比，本發明具有如下特點：