[发明专利]一种热管一体化制备方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种热管一体化制备工艺及接口装置，尤其是常温下，可对各种规格热管，进行抽真空、充工质、封口等一体化制备。属于热管制备技术领域。

背景技术

在众多的传热与案件中，热管是人们所知的最有效的传热元件之一，它可将大量热量通过其很小的截面积远距离地传输而无需外加动力。70年代以来，热管技术飞速发展，各国的科研机构、高等院校、公司及厂矿开展了多方面的开发、应用研究，国际间、地区及各国自身的热管技术交流活动日益频繁。

随着电子信息产业的快速发展，中央处理器等电子元件处理能力日益加强，产生的热量与之俱增，散热片结合风扇的散热模组已逐渐无法满足散热需求，尤其是笔记本电脑而言，目前热管是一个被广泛适用于传热用的重要元件。热管可视为是一个具有高热传导的被动传热元件，由于内部的两相流热传机制，使得热管的传热能力是同样尺寸铜金属的数百倍以上。利用热管作为热传递物时，具有反映迅速及热阻小的优点。因此可配合热管或其衍生产品的使用发展出各型高性能散热模组，适合解决目前各式电子产品因性能提升所衍生的散热问题。

热管管壳主要包括碳钢、铝及铝合金、铜及铜合金。对于碳钢热管的密封收口主要通过高温加热下，旋压收口并进行电焊封焊，设备以及加工工艺已经趋于成熟，但碳钢热管具有高耗能、传热效率低等不足之处，发展接近停滞。

而对于铜、铝合金等非碳钢类材质的热管，因其具有极低的热阻和良好的传热特性，可制成高效换热装置，高效回收中低温余热，逐渐为市场所青睐。

一般中低温热管材质主要以铜质和铝质为主，市场上铜-水热管应用较为广泛。虽然铜-水热管具有良好的传热性能，能够满足中低温热传输领域的需求，但是针对国内外铜价格的居高不下，其制备成本也制约了铜-水热管的发展空间。

热管的抽真空、填充传热介质，也是热管制备过程中比较关键的工艺，其中应用广泛的是沸腾排气法，但这种方法仅仅适用于铜-水、钢-水热管等以水为介质的热管规格制备，铜质热管工质为水，采用沸腾法即可解决充液和抽真空两个关键技术难题，通过旋压摩擦焊接工艺进行封口。而对于丙酮、甲醇等有机物高效传热介质类热管，运用此方法不仅浪费介质，提高生产成本，也容易污染大气，既不环保也不安全。

单就丙酮工质类热管的制备，采用一种液氮冷却法，即一端封口的热管充装丙酮介质以后，放在液氮冷却至固体状态，再对其抽真空，最后压焊完成热管制备。此种方法，工序繁多，且要伴随消耗液氮，成本极高，并不能积极推广应用。

铝及铝合金材料，虽然热导率稍逊于铜质材料，但其原材料丰富、储量大、价格低廉等，随着热传输散热领域研究的不算深入，日益成为替代铜质热管的最佳选择。但是却面临着充液情况下，难以对其铝质热管进行有效封口等技术难题。

铝热管对制备工艺要求是非常高的。尤其是封口工艺的要求更加严密。尤其是封口工艺的要求更加严密。目前已有多种封口方法，其中一种方法是通过冷焊钳将充液热管夹断密封，这种封口方法比较脆弱，经不住碰撞冲击，当管内工作压力稍大时，管口可能被冲破。作为冷焊钳，在封口时并不绝对可靠，特别是在手工夹断情况下，在夹断瞬间，稍微有抖动，就会造成封口缺陷而是热管报废。

本发明则针对这一技术瓶颈，提出一种实现抽真空、充工质、封口一体化接口装置，切实可行。本发明接口装置体积小，易生产，安装灵活，操作简单，利用本装置生产热管，无需压合、焊接等工序，提高热管生产效率和成品率，自动化程度高，因此具有巨大的经济与社会效益。

发明内容

本发明涉及一种热管一体化制备方法及装置，方法简单易行，装置体积小，易生产，安装灵活，操作简单，可对各种规格热管，进行抽真空、充工质、封口等一体化制备。利用本装置生产热管，无需压合、焊接等工序，提高热管生产效率和成品率。

本发明的热管一体化制备方法是：在对热管6未密封的端头进行旋压封口的过程中先进行抽真空，然后在热管6内部负压的条件下充入工质后，再继续进行旋压封口，直到热管6的端头被完全密封。

所述工质为液体、气体或固体粉末。

所述热管6为一端已经密封的热管管材。