專利名稱：一種薄形熱管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管，特別是涉及一種薄形熱管的制造方法。
背景技術(shù)：
熱管是一種高效的熱交換組件，可應(yīng)用于各種需要散熱的元器件，而由于其應(yīng)用廣泛性及針對領(lǐng)域的不同，在外形及尺寸上也需要有更多的適應(yīng)性調(diào)整，其中薄形熱管就是針對需要較大傳溫或貼裝面積的元器件的適應(yīng)性設(shè)計。公知的，熱管結(jié)構(gòu)主要包括一帶密閉內(nèi)腔的管體，在密閉內(nèi)腔內(nèi)設(shè)置有毛細(xì)結(jié)構(gòu)及工作液，而薄形熱管則將管體設(shè)置為扁平狀，并通常用扁平面來安置元器件。如圖1所示，并可參考中國專利CN201053839Y，目前的熱管制造方法，系由一經(jīng)拉伸，裁切的金屬圓管原材料，先進(jìn)行一端封口，再插入圓形中心棒后，進(jìn)行填粉燒結(jié)，待形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)后，拔出中心棒，對第二端進(jìn)行縮口，而在縮口時留有注液口以注入工作液，并在之后進(jìn)行完全密封以形成一完整的圓形熱管結(jié)構(gòu)，而如要制成薄形或扁狀，則需要對已得到的圓形熱管進(jìn)行壓扁及其它后續(xù)工序，最終才得到薄形熱管。經(jīng)申請人驗(yàn)證，該傳統(tǒng)工藝制成的薄形熱管，在其結(jié)構(gòu)及性能上會存在瑕疵，主要體現(xiàn)在(1)熱管壓扁制成薄形過程中，由于管體內(nèi)部無支撐，被壓后的表面可能會形成內(nèi)凹，影響外觀及內(nèi)部空間大小，且支撐性能不足，并可能拉傷管體表面；(2)由于在壓扁工藝前，管體內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)燒結(jié)固定成型，由于燒結(jié)后的毛細(xì)結(jié)構(gòu)很脆弱，而壓扁工藝會對管體內(nèi)部造成拉伸，因此極容易拉裂毛細(xì)結(jié)構(gòu)或使毛細(xì)脫落、結(jié)構(gòu)變形，進(jìn)而對熱管的熱傳導(dǎo)性能造成影響。臺灣專利I觀82對公開了一種熱管的制造方法，其系在金屬管一端封口后進(jìn)行彎壓，之后如果要插入扁平的中心棒以進(jìn)行填粉燒結(jié)，最終制成彎壓成形的熱管，然而該工藝在填粉燒結(jié)時，由于管體的彎曲，會造成燒結(jié)填充難度大，且無法順利進(jìn)行，而即便完成燒結(jié)，拔出中心棒也困難重重，將造成低良品率而提高成本。可見其在工藝難度上，仍需要有所改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不會使外形出現(xiàn)內(nèi)凹及毛細(xì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或變形，且更為簡單合理的薄形熱管制造工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種薄形熱管的制造方法，其包括以下步驟
步驟1 材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備具有預(yù)定尺寸，且第一端密封，第二端開口的金屬扁狀管； 步驟2 填粉燒結(jié)從扁狀管第二端插入扁平中心棒，再填充粉末原料，并對填充的管進(jìn)行燒結(jié)以形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)后，拔出中心棒；
步驟3 注液真空從扁狀管的第二端向管內(nèi)注入工作液，并對管內(nèi)抽真空； 步驟4 密封二 將扁狀管的第二端密封。作為一種優(yōu)選方案，步驟1還包括以下步驟步驟1.1原材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備金屬圓形管原材料步驟1.2拉伸將圓形管拉伸至預(yù)定直徑；步驟1.3裁切將圓形管裁切為預(yù)定長度；步驟1.4清洗對圓形管進(jìn)行清洗；步驟1.5密封--將圓形管的第一端密封；步驟1.6壓扁將圓形管壓扁成扁狀管。其中，上述步驟1. 4的密封一及步驟4的密封二中，密封方式為點(diǎn)焊密封。作為另一種優(yōu)選方案，步驟1還包括以下步驟 步驟1.1 原材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備金屬圓形管原材料；
步驟1. 2 拉伸扁管將圓形管拉伸為預(yù)定尺寸的扁狀管； 步驟1. 3 裁切將扁狀管裁切為預(yù)定長度； 步驟1. 4 清洗對扁狀管進(jìn)行清洗； 步驟1. 4 密封一將扁狀管的第一端密封。其中，步驟1. 4的密封一及步驟4的密封二中，密封為點(diǎn)焊密封。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟2的填粉燒結(jié)中的中心棒為扁平狀長棒、具有至少兩平行長棒部的分叉棒或是由兩分體的平行長棒組成。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟3的注液真空之前還包含縮口二步驟，該縮口二步驟為將扁狀管的第二端進(jìn)行縮口。上述縮口二步驟之后還包括退火步驟，該退火步驟為將扁狀管置于惰性氣體空間中進(jìn)行退火。上述密封二步驟之前還包含一真空定長步驟，該定長步驟在扁狀管的第二端處裁斷以得到規(guī)定長度。上述扁狀管的寬度與高度比大于或等于3。上述扁狀管為銅管，填粉燒結(jié)步驟中的燒結(jié)溫度為900°C -950°C。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所提供的工藝方案，系直接由扁狀管經(jīng)燒結(jié)程序得到薄形熱管，因此所制成的薄形熱管不會存在中間內(nèi)凹，毛細(xì)結(jié)構(gòu)裂縫及影響內(nèi)部空間大小等缺陷，并且在燒結(jié)過程中無論插拔中心棒還是填粉都能夠順利進(jìn)行無障礙，因此其對薄形熱管的成本、成品率及工藝難度都有著極大的改善。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單說明。顯然，所描述的附圖只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得的其它設(shè)計方案和附圖
圖1是傳統(tǒng)工藝中薄形熱管的制造方法； 圖2是本發(fā)明第一種實(shí)施例的工藝流程圖； 圖3是本發(fā)明第二種實(shí)施例的工藝流程圖； 圖4是扁狀管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是中心棒第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是中心棒第一種實(shí)施例中插入扁狀管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是中心棒第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是中心棒第二種實(shí)施例中插入扁狀管的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是中心棒第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是中心棒第四種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖11是中心棒第一種實(shí)施例中扁狀管燒結(jié)后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖12是中心棒第二及第三種實(shí)施例中扁狀管燒結(jié)后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖13是中心棒第四種實(shí)施例中扁狀管燒結(jié)后的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14是薄形熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明所提供的薄形熱管的制造方法，與傳統(tǒng)的先制成圓形熱管，再對圓形熱管壓扁的步驟不同，其另開避徑，首先制成扁狀管，再由扁狀管制成薄形熱管，總的說，其工藝步驟包括
材料準(zhǔn)備步驟準(zhǔn)備具有預(yù)定尺寸，且第一端密封，第二端開口的扁狀管； 填粉燒結(jié)步驟從扁狀管第二端插入中心棒，再填充粉末原料，并對填充的管進(jìn)行燒結(jié)以形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)后，拔出中心棒；
注液真空步驟從扁狀管的第二端向管內(nèi)注入工作液，并對管內(nèi)抽真空； 密封二步驟將扁狀管的第二端密封。針對材料準(zhǔn)備的方式，本發(fā)明提供了兩種較為典型的優(yōu)選方案，下面分別進(jìn)行詳細(xì)說明
如圖2所示為本發(fā)明的第一種優(yōu)選方案，進(jìn)行細(xì)分后，本發(fā)明的工藝步驟可分為以下幾步
步驟(1)，原材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備金屬圓形管原材料，例如銅盤管； 步驟(2)，拉伸將圓形管拉伸至預(yù)定直徑； 步驟(3)，裁切將圓形管裁切為預(yù)定長度； 步驟(4)，清洗對裁切后的圓形管進(jìn)行清洗； 步驟(5)，密封一將圓形管的第一端密封，優(yōu)選采用點(diǎn)焊密封； 步驟(6)，壓扁將圓形管壓扁，形成扁狀管；如圖4所示，經(jīng)壓扁后的扁狀管1，其寬度與高度比大于或等于3，一般尺寸范圍為高度2-4mm，管壁厚度0. 2-0. 45mm,管口徑 3-10mm ；
步驟(7)，插棒從扁狀管的開口端，即第二端插入中心棒，中心棒需要適配扁狀管的形狀，常用的實(shí)施方案如圖5及圖6所示，中心棒2可以是扁平狀長棒，與扁狀管1的內(nèi)腔形狀相適配，以直接插入；或是如圖7及圖8所示，中心棒2采用兩長棒21及22，相互平行插入扁狀管1內(nèi)腔的兩側(cè)，使內(nèi)腔留出中部空間；此外還可以如圖9所示，中心棒2為具有兩平行長棒部的分叉棒，該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將兩長棒21及22集成在一起，其插入方位及留出的內(nèi)腔空間和兩長棒21及22 —樣，當(dāng)然除此之外，還可以是具有多個平行長棒部的中心棒， 每一長棒部相互隔開一定距離，其結(jié)構(gòu)如圖10 ；
步驟(8)，填粉從扁狀管的開口端填入過篩的粉末原料，以填滿扁狀管內(nèi)腔的剩余空
間；
步驟(9)，燒結(jié)對填粉后的扁狀管進(jìn)行燒結(jié)以形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)，扁狀管和粉末原料一般采用銅質(zhì)材料，由于銅的熔點(diǎn)約為1065-1083°C，本實(shí)施例下的燒結(jié)溫度可取900-950°C ；
步驟(10)，拉棒將中心棒由扁狀管的內(nèi)腔中拉出，其中，如圖11所示，為圖5及圖6實(shí)施例中采用扁狀中心棒2所形成的毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11，其均勻附著在扁狀管1的內(nèi)腔壁上， 厚度約0. 2-0. 7mm，而內(nèi)腔中間部分，則為所形成的供水汽流通的密閉空間12 ；而圖7、圖8 及圖9兩種實(shí)施例的情況下，形成的毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11如圖12所示，位于扁狀管1內(nèi)腔的中間，而內(nèi)腔左右兩側(cè)為拔出中心棒后的留出的空間12，用于水汽流通；而如果采用圖10所示的中心棒2，其產(chǎn)生的毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11如圖13所示，為分隔開的多段結(jié)構(gòu)，每一格毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11之間，都留有供水汽流通的空間12 ；
步驟(11 )，縮口 對扁狀管的第二端進(jìn)行縮口，以便于抽真空或注液； 步驟(12)，退火將扁狀管置于惰性氣體，如氮?dú)饪臻g中進(jìn)行退火，以消除內(nèi)應(yīng)力； 步驟(13)，注液真空從扁狀管縮口后的第二端注入工作液，并將管內(nèi)部抽真空，以防混入氣體，進(jìn)行封口 ；
步驟(14)，真空定長將上述熱管半成品置入真空狀態(tài)箱中，在其第一端進(jìn)行加熱，使管內(nèi)的熱傳導(dǎo)介質(zhì)成均壓、均溫及均濕的飽和態(tài)，然后將扁狀管在縮口處裁斷，并在裁斷處壓合封口 ；
步驟(15)，密封二 對上述真空定長后的熱管半成品封口，優(yōu)選采用點(diǎn)焊密封。在上述工藝步驟完成之后，即可得到完整的薄形熱管，其結(jié)構(gòu)如圖14，且之后可跟隨后續(xù)工藝。如圖3所示，除了上述方案外，本發(fā)明還提供了另一種優(yōu)選方案，其與圖2所示的第一種方案相比，最大的不同在于制成扁狀管的流程有所不同，下面細(xì)分步驟進(jìn)行說明
步驟(1)，原材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備金屬圓形管原材料，例如銅盤管；
步驟(2)，拉伸扁管將圓形管拉伸為預(yù)定尺寸的扁狀管，一般可采用旋壓拉伸機(jī)來實(shí)現(xiàn)，旋壓拉伸機(jī)可將圓形管拉伸為扁狀管；扁狀管1的形狀可參圖4，寬度與高度比大于或等于3，一般尺寸范圍為高度2-4mm，管壁厚度0. 2-0. 45mm,管口徑3_10mm ； 步驟(3)，裁切將扁狀管裁切為預(yù)定長度； 步驟(4)，清洗對裁切后的扁狀管進(jìn)行清洗； 步驟(5)，密封一將扁狀管的第一端密封，優(yōu)選采用點(diǎn)焊密封； 步驟(6)，插棒從扁狀管的開口端，即第二端插入中心棒，中心棒需要適配扁狀管的形狀，常用的實(shí)施方案如圖5及圖6所示的扁平狀長棒，以和扁狀管1的內(nèi)腔形狀相適配； 或是如圖7及圖8所示，中心棒2采用兩長棒21及22，相互平行插入扁狀管1內(nèi)腔的兩側(cè)， 使內(nèi)腔留出中部空間；此外還可以如圖9及圖10所示，中心棒2為具有至少兩平行長棒部的分叉棒，該結(jié)構(gòu)相當(dāng)于將兩兩長棒21及22集成在一起，其插入方位及留出的內(nèi)腔空間和兩長棒21及22 —樣；步驟(7)，填粉從扁狀管的開口端填入過篩的粉末原料，以填滿扁狀管內(nèi)腔的剩余空
間；
步驟(8)，燒結(jié)對填粉后的扁狀管進(jìn)行燒結(jié)以形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)，扁狀管和粉末原料一般采用銅質(zhì)材料，由于銅的熔點(diǎn)約為1065-1083°C，本實(shí)施例下的燒結(jié)溫度可取900-950°C ；
步驟(9)，拉棒將中心棒由扁狀管的內(nèi)腔中拉出，其中，如圖11所示，為圖5及圖6實(shí)施例中采用扁狀中心棒2所形成的毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11，其均勻附著在扁狀管1的內(nèi)腔壁上，厚度約0. 2-0. 7mm，中間為供水汽流通的密閉空間12 ；而圖7、圖8及圖9兩種實(shí)施例的情況下，形成的毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11如圖12所示，位于扁狀管1內(nèi)腔的中間，而內(nèi)腔左右兩側(cè)為拔出中心棒后的留出的空間12，用于水汽流通；此外相應(yīng)的例子，還可參照圖13，為采用圖10 的中心棒2，最終形成多段毛細(xì)燒結(jié)結(jié)構(gòu)11及空間12 ；
步驟(10)，縮口 對扁狀管的第二端進(jìn)行縮口，以便于抽真空或注液； 步驟(11)，退火將扁狀管置于惰性氣體，如氮?dú)饪臻g中進(jìn)行退火，以消除內(nèi)應(yīng)力； 步驟(12)，注液真空從扁狀管縮口后的第二端注入工作液，并將管內(nèi)部抽真空，該步驟一般在真空環(huán)境進(jìn)行；
步驟(13)，真空定長將上述熱管半成品置入真空狀態(tài)箱中，在第一端進(jìn)行加熱，使管內(nèi)的熱傳導(dǎo)介質(zhì)成均壓、均溫及均濕的飽和態(tài)，然后將扁狀管在縮口處裁斷，并在裁斷處壓合封口 ；
步驟(14)，密封二 對上述真空定長的熱管半成品封口，優(yōu)選采用點(diǎn)焊密封。同樣的，在完成上述工藝步驟之后，即可得到完整的薄形熱管，其結(jié)構(gòu)如圖14，且之后可跟隨后續(xù)工藝。由上兩種實(shí)施例可見，本發(fā)明遵循的原則系首先提供扁狀管，再由扁狀管制成扁狀的薄形熱管，這與傳統(tǒng)的先制成圓形熱管，再對圓形熱管壓扁而制成薄形熱管相互區(qū)別開來；由于本發(fā)明免去了對熱管的壓扁工藝，因此所制成的薄形熱管不會存在中間內(nèi)凹，毛細(xì)結(jié)構(gòu)裂縫及影響內(nèi)部空間大小等缺陷；而本發(fā)明在熱管的燒結(jié)過程之前不會對管彎曲， 因此中心棒的插板都可以無障礙地順利進(jìn)行；可見本發(fā)明的工藝方法，對薄形熱管的成本、 成品率及工藝難度都有著極大的改善。雖然本發(fā)明參照較佳實(shí)施例而進(jìn)行說明示范，惟應(yīng)了解的是在不脫離本發(fā)明之精神及范疇內(nèi)，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者而言，仍得有許多變化及修改。因此，本發(fā)明并不限制于所揭露的實(shí)施例，而是以權(quán)利要求的文字記載為準(zhǔn)，即不偏離本發(fā)明申請專利范圍所為之均等變化與修飾，應(yīng)仍屬本發(fā)明之涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄形熱管的制造方法，其中包括以下步驟步驟1 材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備具有預(yù)定尺寸，且第一端密封，第二端開口的金屬扁狀管； 步驟2 填粉燒結(jié)從扁狀管第二端插入扁平中心棒，再填充粉末原料，并對填充的管進(jìn)行燒結(jié)以形成毛細(xì)結(jié)構(gòu)后，拔出中心棒；步驟3 注液真空從扁狀管的第二端向管內(nèi)注入工作液，并對管內(nèi)抽真空； 步驟4 密封二 將扁狀管的第二端密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟1還包括以下步驟步驟1.1 原材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備金屬圓形管原材料； 步驟1. 2 拉伸將圓形管拉伸至預(yù)定直徑； 步驟1. 3 裁切將圓形管裁切為預(yù)定長度； 步驟1. 4 清洗對圓形管進(jìn)行清洗； 步驟1. 5 密封一將圓形管的第一端密封； 步驟1. 6 壓扁將圓形管壓扁成扁狀管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟1.4的密封一及步驟4的密封二中，密封方式為點(diǎn)焊密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟1還包括以下步驟步驟1. 1 原材料準(zhǔn)備準(zhǔn)備金屬圓形管原材料； 步驟1. 2 拉伸扁管將圓形管拉伸為預(yù)定尺寸的扁狀管； 步驟1. 3 裁切將扁狀管裁切為預(yù)定長度； 步驟1. 4 清洗對扁狀管進(jìn)行清洗； 步驟1. 4 密封一將扁狀管的第一端密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟1.4的密封一及步驟4的密封二中，密封為點(diǎn)焊密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟2的填粉燒結(jié)中的中心棒為扁平狀長棒、具有至少兩平行長棒部的分叉棒或是由兩分體的平行長棒組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟3的注液真空之前還包含縮口二步驟，該縮口二步驟為將扁狀管的第二端進(jìn)行縮口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述縮口二步驟之后還包括退火步驟，該退火步驟為將扁狀管置于惰性氣體空間中進(jìn)行退火。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述步驟4的密封二之前還包含一真空定長步驟，該真空定長步驟為在扁狀管的第二端處裁斷以得到規(guī)定長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中所述扁狀管的寬度與高度比大于或等于3。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄形熱管的制造方法，其中扁狀管為銅管，填粉燒結(jié)步驟中的燒結(jié)溫度為900°C -950°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄形熱管的制造方法，主要包括材料準(zhǔn)備步驟填粉燒結(jié)步驟；注液真空步驟及密封二步驟。本發(fā)明所提供的工藝方案中，系直接由扁狀管經(jīng)燒結(jié)程序得到薄形熱管，因此所制成的薄形熱管不會存在中間內(nèi)凹，毛細(xì)結(jié)構(gòu)裂縫及影響內(nèi)部空間大小等缺陷，并且在燒結(jié)過程中無論插拔中心棒還是填粉都能夠順利進(jìn)行無障礙，因此其對薄形熱管的成本、成品率及工藝難度都有著極大的改善。
文檔編號F28D15/04GK102297616SQ201110232679
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者李克勤, 鍾蜀龍 申請人:中山偉強(qiáng)科技有限公司