一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置製造方法
2023-05-01 15:42:31
一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置，包括機頭體、椎體、分流體支架、內設流道的芯模、外口模，所述機頭體和椎體通過螺栓相連接，所述分流體支架固定在機頭體和椎體連接處之間，所述機頭體的左端設置有濾網，所述芯模的中心設置有能產生超聲波使芯模振動的超聲波換能器，所述椎體的右端通過壓蓋固定設置有用於限定成品橫截面形狀的外口模。本發明結構簡單，實施方便，可對鋁材實施擠出成型加工，生產效率高，成本低，在生產過程中運用超聲波粗糙表面的方法，使鋁型材內壁溝槽具有粗糙表面，從而拓寬其應用場合。
【專利說明】一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及換熱材料成型領域，特別是涉及了一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置。
【背景技術】
[0002]目前強化傳熱的方法主要有提高傳熱係數、擴大傳熱面積和增大傳熱溫差。在一定換熱器空間裡增加傳熱管子的數量能有效增加傳熱面積，另外表面粗糙化能有效提高材料表面的對流傳熱係數，從而提高表面的散熱或吸熱能力，強化傳熱過程。
[0003]微溝槽群鋁型材由若干微溝槽管並列而成，有大量毛細微槽，應用於新型熱管，相對於傳統熱管具有更高的換熱效率和更小的體積。相較於傳統的內溝槽熱管採用高速旋壓的加工方法，所需設備複雜，成本高，微溝槽群熱管採用鋁材擠出成型方法生產，生產效率高，成本低。但擠出成型得到的微溝槽管陣列，由於溝槽表面相對光滑，不具備表面粗糙結構，毛細吸力小，工質只能依靠重力回流，因此限制了該微溝槽群擠出鋁型材在熱管上的應用。
【發明內容】
[0004]針對上述技術問題，本發明的目的在於提供一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置。
[0005]本發明的技術方案如下:
一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置，包括機頭體、椎體、分流體支架、內設流道的芯模、外口模，所述機頭體和椎體通過螺栓相連接，所述分流體支架固定在機頭體和椎體連接處之間，所述機頭體的左端設置有濾網，所述機頭體內腔正對濾網處設置有相套的內分流體和外分流體，所述內分流體和外分流體均固定在分流體支架左側，外分流體與機頭體內腔壁之間、所述內分流體和外分流體之間均設有作為分流流道的空隙，所述椎體內腔設置有固定在分流體支架右側的芯模，所述芯模與椎體內腔壁之間留有作為流道的間隙，該間隙與外分流體與機頭體內腔壁之間的間隙相對接，所述芯模的中心設置有能產生超聲波使芯模振動的超聲波換能器，所述椎體的右端通過壓蓋固定設置有用於限定成品橫截面形狀的外口模。
[0006]本發明的技術效果:
本發明在擠出成型機頭口模的芯模處安裝超聲波裝置，運用超聲波使芯模產生振動從而在與芯模接觸的剛成型的鋁型材內溝槽表面產生振動。物料顆粒隨著超聲波的作用凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積，在表面形成微細波紋結構。同時由於超聲波具有空化作用，能使熔融的物料內產生大量小氣泡，這些小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或破滅，破滅時周圍液體突然衝入氣泡而產生激波。經過冷卻裝置固化，鋁型材內溝槽形成具有一定粗糙度的表面，提高材料表面的對流傳熱係數從而強化傳熱過程，同時增強了內溝槽的毛細吸力，克服了鋁材擠出成型的內溝槽表面光滑的缺點，拓寬了該鋁型材在熱管上的應用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明的擠出成型超聲波裝置的位置示意圖。
[0008]圖2為本發明的微溝槽群擠出鋁型材結構示意圖。
[0009]圖中:1.微溝槽群鋁型材；2.機頭體；3.濾網；4.內分流體；5.外分流體；
6.分流體支架；7.壓蓋；8.超聲波換能器；9.芯模；10.外口模；11.椎體。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖和具體實施例對本發明的發明目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本發明的實施方式並不因此限定於以下實施例。
[0011]如圖2所示，一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置，包括機頭體2、椎體
11、分流體支架6、內設流道的芯模9、外口模10，所述機頭體2和椎體11通過螺栓相連接，所述分流體支架6固定在機頭體2和椎體11連接處之間，所述機頭體2的左端設置有濾網3，所述機頭體2內腔正對濾網3處設置有相套的內分流體4和外分流體5，所述內分流體4和外分流體5均固定在分流體支架6左側，外分流體5與機頭體2內腔壁之間、所述內分流體4和外分流體5之間均設有作為分流流道的空隙，所述椎體11內腔設置有固定在分流體支架6右側的芯模9，所述芯模9與椎體11內腔壁之間留有作為流道的間隙，該間隙與外分流體5與機頭體2內腔壁之間的間隙相對接，所述芯模9的中心設置有能產生超聲波使芯模9振動的超聲波換能器8，所述椎體11的右端通過壓蓋7固定設置有外口模10。
[0012]進行擠出成型加工時，將熔融的鋁物料擠壓通過濾網3，鋁物料經過內分流體4和外分流體5，到達機頭的芯模9處，然後通過具有該鋁型材截面形狀的外口模7，從而獲得成型的微溝槽群鋁型材。超聲波換能器8安裝在芯模9處，擠出成型時利用超聲波使芯模9產生振動，在與芯模9接觸的剛成型的鋁型材內溝槽表面產生振動，在鋁型材擠出成型的過程中，採用超聲波粗糙表面的方法，利用超聲波使熔融的物料產生機械振動，物料顆粒隨著超聲波的作用凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積，在表面形成微細波紋結構；另一方面，由於超聲波具有空化作用，能使熔融的物料內產生大量小氣泡，這些小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或破滅，破滅時周圍液體突然衝入氣泡而產生激波，使冷卻成型後的鋁型材表面粗糙化，從而提高材料表面散熱或吸熱能力，強化傳熱過程，並且增加毛細溝槽結構的毛細吸力，克服了鋁材擠出成型的內溝槽表面光滑的缺點，拓寬了該鋁型材在熱管上的應用。
[0013]圖1為實施例擠出成型的微溝槽群擠出鋁型材結構示意圖。
[0014]微溝槽群鋁型材I的外形框架為薄板，內部並排排列多根的微溝槽管，形成微溝槽管陣列，所述陣列的微溝槽管內壁有毛細溝槽結構並具有粗糙表面，外形薄板和微溝槽管陣列是整體結構。
[0015]在換熱器強化傳熱方面，該鋁型材結構緊湊，能有效增加單位體積的傳熱面積，而且表面粗糖化能有效提聞材料表面的對流傳熱係數，從而提聞表面的散熱或吸熱能力；在熱管應用方面，微溝槽群鋁型材具有大量的毛細微槽，相對於傳統熱管具有更高的換熱效率和更小的體積，實現在相同的散熱效率下大幅度減小熱管的體積，節約材料，而且溝槽表面粗糙化，有助於增加毛細吸力。
[0016] 本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種超聲波粗糙表面的微溝槽群擠出成型裝置，其特徵在於:包括機頭體(2)、椎體(11)、分流體支架(6)、內設流道的芯模(9)、外口模(10)，所述機頭體⑵和椎體(11)通過螺栓相連接，所述分流體支架(6)固定在機頭體(2)和椎體(11)連接處之間，所述機頭體⑵的左端設置有濾網(3)，所述機頭體⑵內腔正對濾網(3)處設置有相套的內分流體(4)和外分流體(5)，所述內分流體(4)和外分流體(5)均固定在分流體支架(6)左側，外分流體(5)與機頭體(2)內腔壁之間、所述內分流體⑷和外分流體(5)之間均設有作為分流流道的空隙，所述椎體(11)內腔設置有固定在分流體支架(6)右側的芯模(9)，所述芯模(9)與椎體(11)內腔壁之間留有作為流道的間隙，該間隙與外分流體(5)與機頭體(2)內腔壁之間的間隙相對接，所述芯模(9)的中心設置有能產生超聲波使芯模(9)振動的超聲波換能器(8)，所述椎體(11)的右端通過壓蓋(7)固定設置有用於限定成品橫截面形狀的外口模( 10)。
【文檔編號】B21C23/21GK104001747SQ201410218021
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月22日 優先權日:2014年5月22日
【發明者】湯勇, 方朝斌, 黃光漢, 萬珍平 申請人:華南理工大學