本發(fā)明涉及熱管加工的技術領域，具體而言，涉及一種熱管管芯的制作方法。
背景技術：
目前的電子、電器等產品在發(fā)展的方向上有兩大趨勢，一是輕薄短小，二則是高性能與多功能化。隨著產品內元件發(fā)熱量的增加與體積的縮小，發(fā)熱密度也因而快速的提升，若無法提供有效的散熱，將會影響到電子、電器產品的性能及可靠度，甚至縮短產品的使用期限。為了解決發(fā)熱密度快速上升及提供有效的散熱方法，使得電子、電器等產品在系統(tǒng)散熱設計及構裝上成為重要的問題，而熱管是一個目前被廣泛應用于傳熱用的重要元件，尤其在筆記型電腦方面，其將微處理器產生的熱量(或高發(fā)熱量元件)由熱管傳熱到散熱元件散熱，使微處理器保持在正常溫度下操作。熱管可視為一個具有高熱傳導率的被動熱傳元件，由于內部的兩相流熱傳機制，使得熱管的傳熱能力是同樣外觀尺寸銅金屬的數(shù)百倍以上，因此，可利用熱管具有反應迅速及熱阻小的優(yōu)點，配合熱管的使用發(fā)展出各型高性能的散熱模組，以解決目前各式電子、電器等產品，因性能提升所衍生的散熱問題，相對地熱管性能的好壞與制造技術，也成為重要的關鍵。
熱管是一個利用兩相變化(液、汽)及蒸汽流動的一種熱傳遞裝置，由于此裝置能夠在很小的溫差條件下，將熱傳遞至某一距離的長度。工作流體在蒸發(fā)段吸收熱量蒸發(fā)，流向冷凝段放出熱量后凝結成液態(tài)，再由毛細結構所提供的毛細力流回蒸發(fā)段。由于蒸發(fā)的原因，在受熱端的工作流體液面在金屬網(wǎng)內形成不同的曲率半徑，因此所產生的毛細力將冷凝液由冷卻端抽回到受熱端，并完成一個工作循環(huán)。因而，只要管芯的金屬網(wǎng)所產生的毛細力大于熱管內的總壓降，熱管即能正常工作。所以，可以看出管芯在熱管中為極重要組件的之一。
現(xiàn)有技術中，熱管的管芯的制作，先由機器將心棒植入熱管的外管內部；在心棒植入外管內部后，該心棒與外管內壁將保持有間隙，再將金屬粉末填入在該間陷后，將外管及心棒放置在爐中燒結；在燒結時讓金屬粉末與外管內壁結合在一起；燒結后，將心棒抽離，即完成熱管的金屬網(wǎng)的制作。但是，這種制作方法由于外管長，使心棒不易植入外管內部，即使在心棒植入外管內部后，由于外管的長度長，導致外管內壁與心棒之間的間隙大小沿外管方向不均勻，造成填入的金屬粉末厚薄不一而導致所得到的金屬網(wǎng)的厚度不均勻。
技術實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明一方面在于提供一種熱管管芯的制作方法，該制作方法所獲得的金屬網(wǎng)能牢固貼合于外管的內壁，金屬網(wǎng)的厚度均勻。
一種熱管管芯的制作方法，包括以下步驟：
(1)提供一模具，使所述模具的外表包覆一金屬網(wǎng)；
(2)提供一外管，將所述包覆金屬網(wǎng)的模具植入所述外管內；
(3)燒結經(jīng)步驟(2)的外管以使得所述金屬網(wǎng)與外管的內壁貼合。
進一步地，構成所述金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.035～0.055mm。
進一步地，所述金屬網(wǎng)的厚度為0.068～0.11mm。
進一步地，所述金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為60～120目。
進一步地，所述燒結的溫度為585～635℃，所述燒結的時間為20～26h。
進一步地，所述燒結的溫度為825～885℃，所述燒結的時間為18～21h。
進一步地，使所述模具的外表包覆一金屬網(wǎng)之前還包括在模具的外表涂覆有脫模劑。
進一步地，所述外管為銅質或鋁質。
進一步地，所述模具由鐵或其合金、鎳或其合金、鈦或其合金所制成。
進一步地，所述金屬金屬網(wǎng)為銅質或鋁質。
本發(fā)明的熱管管芯的制作方法，使所述模具的外表包覆一金屬網(wǎng)，再將包覆金屬網(wǎng)的模具植入外管內，最后燒結金屬網(wǎng)，這樣使得金屬網(wǎng)與外管的內壁能牢固貼合，形成的金屬網(wǎng)厚度均勻。此外，模具也較容易地從金屬網(wǎng)中抽出，避免了現(xiàn)有技術中通過打扁或拉伸外管來抽出模具的麻煩。
具體實施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發(fā)明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。
如本文所用之術語：
“由……制備”與“包含”同義。本文中所用的術語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
連接詞“由……組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權利要求中，此短語將使權利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關的常規(guī)雜質除外。當短語“由……組成”出現(xiàn)在權利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時，其僅限定在該子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作為整體的所述權利要求之外。
當量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時，這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，當公開了范圍“1～5”時，所描述的范圍應被解釋為包括范圍“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。當數(shù)值范圍在本文中被描述時，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內的所有整數(shù)和分數(shù)。
“質量份”指表示多個組分的質量比例關系的基本計量單位，1份可表示任意的單位質量，如可以表示為1g，也可表示2.689g等。假如我們說A組分的質量份為a份，B組分的質量份為b份，則表示A組分的質量和B組分的質量之比a：b?；蛘?，表示A組分的質量為aK，B組分的質量為bK(K為任意數(shù)，表示倍數(shù)因子)。不可誤解的是，與質量分數(shù)不同的是，所有組分的質量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所說明的情況的一者或兩者均可能發(fā)生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；
此外，本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個”對要素或組分的數(shù)量要求(即出現(xiàn)次數(shù))無限制性。因此“一個”或“一種”應被解讀為包括一個或至少一個，井且單數(shù)形式的要素或組分也包括復數(shù)形式，除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。
本發(fā)明的熱管管芯的制作方法，包括以下步驟：
(1)提供一模具，使所述模具的外表包覆一金屬網(wǎng)；
(2)提供一外管，將所述包覆金屬網(wǎng)的模具植入所述外管內；
(3)燒結經(jīng)步驟(2)的外管以使得所述金屬網(wǎng)與外管的內壁貼合。
作為本發(fā)明的金屬網(wǎng)，既可以使用金屬絲編制而成的帶若干網(wǎng)孔的絲網(wǎng)。其可以為單層，即由多根金屬絲集成一束所編制而成，或者為多層，即有多層編制網(wǎng)所疊加構成。金屬網(wǎng)可以為柱狀，如圓柱狀或類圓柱狀。
構成金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑可以為0.035～0.055mm，如0.035mm、0.038mm、0.040mm、0.045mm、0.050mm、0.052mm、0.054mm、0.055mm等。此處，線徑即粗細。
金屬網(wǎng)的厚度可參考性地為0.068～0.11mm，例如0.068mm、0.070mm、0.080mm、0.090mm、0.10mm、0.105mm、0.108mm、0.11mm等。
金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小以60～120目為宜，如60目、62目、65目、70目、80目、85目、100目、110目、120目等。至于網(wǎng)孔的形狀，可為方形、圓形或蜂窩狀等不限制其形狀。
金屬網(wǎng)的邊緣可以切割成鋸齒波紋狀，波高不超過1mm。
本發(fā)明的金屬網(wǎng)的材質可列舉出鋁或銅材質，當然還可有其它材質等。
上述模具的作用是作為金屬網(wǎng)的支撐，具體而言，在使用外接設備將金屬網(wǎng)植入外管時便于持住操作；在燒結過程中，可防止金屬網(wǎng)向外管的內部膨脹從而保證金屬網(wǎng)只能向外管的外壁膨脹而貼合；在燒結完畢后的冷卻過程中，可對金屬網(wǎng)的形狀進行固定。
模具的形狀可采用棒狀或桿狀，其可采用實心結構。
模具的材質可優(yōu)選為軟化點或熔點高于金屬網(wǎng)的材質。在金屬網(wǎng)為鋁或銅材質的實施方案中，模具可采用鐵或其合金、鎳或其合金、鈦或其合金所制成。此處，鐵、鎳、鈦的熔點或軟化點均顯著高于金屬網(wǎng)，這樣在燒結的過程中，模具軟化而與金屬網(wǎng)發(fā)生貼合。
可以理解的是，在步驟(3)之后，還包括脫模。此處脫模是指將模具脫離金屬網(wǎng)。
為了使得脫模的更容易，可在包覆金屬網(wǎng)之前在模具的外表涂覆脫模劑。脫模劑可以為有機硅化合物類，如硅氧烷化合物、硅油、硅樹脂甲基支鏈硅油、甲基硅油、乳化甲基硅油、含氫甲基硅油、硅脂、硅樹脂、硅橡膠、硅橡膠甲苯溶液；或者為蠟系列，如植物、動物、合成石蠟；微晶石蠟；聚乙烯蠟等；又或者為氟系列，如高聚四氟乙烯；氟樹脂粉末；氟樹脂涂料；或者為表面活性劑類，如金屬皂(陰離子性)、EO、PO衍生物(非離子性)；或者為無機粉末，如滑石、云母、陶土、白粘土等；聚醚系列，如聚醚和脂油混合物等。
至于脫模劑的用量多少以及涂覆的厚度可以根據(jù)實際的脫模需要作調整。
上述燒結的溫度可較佳地控制在金屬網(wǎng)的軟化溫度到熔點之間。此處，軟化溫度是指能使得金屬固體的變軟(即硬度顯著降低)的溫度范圍。
具體地，對于金屬網(wǎng)為鋁質而言，燒結的溫度可以為585～635℃，如585℃、600℃、610℃、620℃、630℃、635℃等；于此燒結溫度基礎下，燒結的時間可以為20～26h，如20h、20.5h、22h、23h、24h、25h或26h等。對于金屬網(wǎng)為銅而言，燒結的溫度可以為825～885℃，如825℃、830℃、840℃、850℃、855℃、875℃、880℃、885℃等，于此燒結溫度下，其對應的燒結時間可以為18～21h，如18h、19h、19.5h、20h、21h等。
外管的材質可以為鋁質或銅質或二者的合金。
以上未述及之處適用于現(xiàn)有技術。
實施例1
步驟一、在模具的外表涂覆脫模劑。
步驟二、在模具的外表包覆鋁金屬網(wǎng)。鋁金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.035mm，鋁金屬網(wǎng)的厚度為0.068mm，鋁金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為60目。鋁金屬網(wǎng)的邊緣切割成波高不超過1mm的鋸齒波紋狀。
步驟三、將包覆鋁金屬網(wǎng)的模具植入鋁外管內。
步驟四、將上述鋁外管進行在585℃下燒結26h直至鋁金屬網(wǎng)與鋁外管的熔合以貼合。
步驟五、脫模。即將模具從成型的鋁金屬網(wǎng)下取出。
實施例2
步驟一、在模具的外表涂覆脫模劑。
步驟二、在模具的外表包覆金屬網(wǎng)。鋁金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.055mm，鋁金屬網(wǎng)的厚度為0.11mm，鋁金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為120目。鋁金屬網(wǎng)的邊緣切割成波高不超過1mm的鋸齒波紋狀。
步驟三、將包覆鋁金屬網(wǎng)的模具植入鋁外管內。
步驟四、將上述鋁外管進行在635℃下燒結20h直至鋁金屬網(wǎng)與鋁外管的熔合以貼合。
步驟五、脫模。即將模具從成型的鋁金屬網(wǎng)下取出。
實施例3
步驟一、在模具的外表涂覆脫模劑。
步驟二、在模具的外表包覆鋁金屬網(wǎng)。鋁金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.045mm，鋁金屬網(wǎng)的厚度為0.09mm，鋁金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為90目。鋁金屬網(wǎng)的邊緣切割成波高不超過1mm的鋸齒波紋狀。
步驟三、將包覆鋁金屬網(wǎng)的模具植入鋁外管內。
步驟四、將上述鋁外管進行在590℃下燒結23h直至鋁金屬網(wǎng)與鋁外管的熔合以貼合。
步驟五、脫模。即將模具從成型的鋁金屬網(wǎng)下取出。
實施例4
步驟一、在模具的外表涂覆脫模劑。
步驟二、在模具的外表包覆銅金屬網(wǎng)。銅金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.035mm，銅金屬網(wǎng)的厚度為0.068mm，銅金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為60目。銅金屬網(wǎng)的邊緣切割成波高不超過1mm的鋸齒波紋狀。
步驟三、將包覆銅金屬網(wǎng)的模具植入銅外管內。
步驟四、將上述銅外管進行在825℃下燒結21h直至銅金屬網(wǎng)與銅外管的熔合以貼合。
步驟五、脫模。即將模具從成型的銅金屬網(wǎng)下取出。
實施例5
步驟一、在模具的外表涂覆脫模劑。
步驟二、在模具的外表包覆金屬網(wǎng)。銅金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.055mm，銅金屬網(wǎng)的厚度為0.11mm，銅金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為120目。銅金屬網(wǎng)的邊緣切割成波高不超過1mm的鋸齒波紋狀。
步驟三、將包覆銅金屬網(wǎng)的模具植入銅外管內。
步驟四、將上述銅外管進行在885℃下燒結18h直至銅金屬網(wǎng)與銅外管的熔合以貼合。
步驟五、脫模。即將模具從成型的銅金屬網(wǎng)下取出。
實施例6
步驟一、在模具的外表涂覆脫模劑。
步驟二、在模具的外表包覆銅金屬網(wǎng)。銅金屬網(wǎng)的金屬絲的線徑為0.045mm，銅金屬網(wǎng)的厚度為0.09mm，銅金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為90目。銅金屬網(wǎng)的邊緣切割成波高不超過1mm的鋸齒波紋狀。
步驟三、將包覆銅金屬網(wǎng)的模具植入銅外管內。
步驟四、將上述銅外管進行在855℃下燒結19.5h直至銅金屬網(wǎng)與銅外管的熔合以貼合。
步驟五、脫模。即將模具從成型的銅金屬網(wǎng)下取出。
本發(fā)明的熱管管芯的制作方法，使所述模具的外表包覆一金屬網(wǎng)，再將包覆金屬網(wǎng)的模具植入外管內，最后燒結金屬網(wǎng)，這樣使得金屬網(wǎng)與外管的內壁能牢固貼合，形成的金屬網(wǎng)厚度均勻。此外，模具也較容易地從金屬網(wǎng)中抽出，避免了現(xiàn)有技術中通過打扁或拉伸外管來抽出模具的麻煩。
由于本發(fā)明中所涉及的各工藝參數(shù)的數(shù)值范圍在上述實施例中不可能全部體現(xiàn)，但本領域的技術人員完全可以想象到只要落入上述該數(shù)值范圍內的任何數(shù)值均可實施本發(fā)明，當然也包括若干項數(shù)值范圍內具體值的任意組合。此處，出于篇幅的考慮，省略了給出某一項或多項數(shù)值范圍內具體值的實施例，此不應當視為本發(fā)明的技術方案的公開不充分。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式選擇等，落在本發(fā)明的保護范圍內。