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珠海格力电器锡膏定制(订制)导热锡膏(传热、散热、传冷)

发布日期:2021-03-27浏览次数:9

        2020年12月接到一个案子,广东珠海格力电器的工程师联系鑫富锦新材料有限公司,有个棘手的锡膏产品需要应用在珠海格力电器的产品上,具体是什么产品,因为涉及到客户信息保密的要求,这里鑫富锦锡膏厂家就不详细说明了,客户需要定制的锡膏用途是传导热量,现有的方案是使用硅胶进行两个部件的连接,导热系数非常低(锡膏导热系数是:67W/m*K,空气导热系数是:0.024W/m*K,硅胶导热系数是:2W/m*K,目前质量好的硅胶导热系数可以达到:10W/m*K,两者相差几十倍),为达到节能的目的,珠海格力电器股份有限公司希望使用锡膏进行部件中间空隙的填充,以达到节能环保的目的,提高传导效率,相当于降低了电路中的电阻,热量的传导就变的更快速,从而达到节能的目的。

珠海格力电器股份有限公司.jpg


一、导热锡膏定制要求


        锡膏需要均匀填充在铝3003与不锈钢(铁合金)之间,不要求具有连接性(冶金结合),导热锡膏填充后需要填满空隙,不能在融化的焊料中出现气泡影响热量传导效率。定制锡膏熔点必须低于200℃,不能过高。


二、锡膏定制沟通与改进


一轮定制沟通:

        接到锡膏定制需求,鑫富锦锡膏厂家立刻组建工程师团队进行攻克,工程师团队了解到格力电器的需求,一开始都认为不难,填充到铝和铁的金属空隙中,又不要求进行焊接,不需要冶金结合。只要锡膏拥有良好的流动性,通过回流炉加热过程中焊锡膏就会像水一样流动填充到空隙中。传导热量的锡膏熔点在200℃以下,现成款式中共晶焊锡膏Sn63Pb37就可以达到,不过这一款锡膏是有铅锡膏;无铅焊锡膏中Sn42Bi58熔点138℃,熔点低,锡铋03银锡膏或者锡铋1银锡膏都可以达到格力电器需求,通过讨论,工程师团队认为Sn42Bi58非常合适客户需求,格力使用在民用产品上,与人接触多,无铅环保温度低,焊接性能可靠,关键的一点是这款无铅低温焊锡膏的热力学形变低,也就是受热或者受冷,两种连接介质冷热冲击这款锡膏的形变低,不容易在使用过程中出现脱离接触面的情况,通过会议,大家一致认为这一款应该适合客户需求,所以鑫富锦锡膏厂家马上给客户免费邮寄样品锡膏测试,使用了Sn42Bi58这款低温无铅环保锡膏产品。使用这款锡膏的原因也因为此款锡膏大批量使用在铜铝管焊接、鳍片散热、散热模组、散热器、热管、冷管、散热风扇、散热网、散热片、散热器等材料的焊接上,可以直接代替硅胶散热锡焊。不仅传热效率高,传导热量的速度快,导热率高等特点,这种导热快,冷热冲击不变形的特性也是鑫富锦着力推荐给珠海格力电子股份有限公司的原因。

导热定制锡膏实验发黄.jpg

一轮定制锡膏测试反馈:

        珠海格力的工程师使用小样进行测试,初步结果不理想,锡膏过回流焊后出现了大块的黄色斑点,而且有部分锡膏出现未熔融的状态,通过鑫富锦锡膏厂家了解,客户使用回流焊温度高,焊接过程中急速加温造成锡膏中的助焊膏成分出现碳化,所以定制的这一款锡膏出现发黑、发黄的现象。经过与鑫富锦工程师进行沟通后,使用定制锡膏温度曲线(焊接材料过厚),二次测试结果理想,锡膏均匀的铺展在待焊接材料铝合金和铁合金上。不过出现了一点点的小瑕疵,锡膏平铺不均匀,由于焊接温度曲线的设计是需要在高温状态下进行回缩,将元器件拉平整,应用在这一款特殊定制产品的焊接上,高温状态锡膏回缩将锡液拉回,焊接面出现空洞,有部分位置未铺满。

二轮热水器散热锡膏不发黄,表面未全部填充满.jpg

二轮导热锡膏定制沟通


        通过鑫富锦锡膏厂家工程师对未铺满锡膏的分析,锡膏在加热过程中受热不均,使铁合金与铝合金中的定制锡膏在加热过程中出现局部受热过高和过低的问题,温度过高的定制锡膏流动性强,低的流动性弱,两者在回流炉中加热会出现受热不均的现象,随着温度的变化,锡膏融化后表面张力的变化,造成锡液向张力大的位置流动,锡膏就会出现部分位置镂空的状态。为固定住锡膏,降低锡膏流动性,鑫富锦锡膏厂家给珠海格力推荐使用公司自研的分散网,进行锡膏固定。在不锈钢铁合金和铝合金3003之间放入分散网,锡膏加热过程中降低锡液态的张力分布,从而达到均匀铺满的状态。

定制导热锡膏加入分散网后铺满整个待焊接面.jpg

二轮定制锡膏测试反馈

        通过在两种金属合金之间放入分散网,测试效果OK,锡膏均匀涂刷在铝合金与铁合金之间,加入分散网后,锡膏融化后焊接在铁合金上面,铝合金面的锡膏虽然没有冶金结合,但是接触面平整,已经完全达到了广东珠海格力电器的要求,填充密实分布均匀,导热良好。

在这里不是终点,鑫富锦的工程师提出锡膏对铝没有冶金结合,在实际使用过程中,铝板固定不佳,如果冷热冲击就会在中间出现空隙,这样就会填充进入空气,导致热量传导效率降低,严重的可能会影响到整个机器的运作。

铝合金的焊接在目前现有的焊锡膏工艺中是一个难点,如果要实现高活跃金属与低活跃金属的焊接就太困难了,因此,鑫富锦锡膏厂家的工程师提出是否可以更改铝合金的结构,不通过焊接(冶金结合),焊锡填充到铝合金的空隙中,这样即便是没有冶金结合,两者也能牢固的连接到一起,通过讨论更改铝合金的结构如下图:

为满足定制锡膏焊接要求,鑫富锦要求更改铝合金截面图.jpg

        再一次的实验,通过两方的努力,这款导热锡膏定制的方案再一次进行实验,截止小编发稿时,三次的沟通设计还未结束,让我们拭目以待。


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