S rostoucí celosvětovou poptávkou po vysoce výkonných tepelných řešeních, výrobcitlak na obličej pro optimalizacihliníkový chladičvýroba.Tradiční vysokorychlostní frézování dominuje v tomto odvětví, ale nově vznikající vysoce účinné techniky slibují zvýšení produktivity. Tato studie kvantifikuje kompromisy mezi těmito metodami s využitím reálných obráběcích dat a řeší tak kritickou mezeru v aplikovaném výzkumu chlazení elektronických součástek.
Metodologie
1.Experimentální návrh
●Obrobek:Hliníkové bloky 6061-T6 (150×100×25 mm)
●Nástroje:6mm karbidové frézy (3břité, s povlakem ZrN)
●Řídicí proměnné:
HSM: 12 000–25 000 ot./min, konstantní zatížení třísky
HEM: 8 000–15 000 ot./min s proměnným zapojením (50–80 %)
2. Sběr dat
● Drsnost povrchu: Profilometr Mitutoyo SJ-410 (5 měření/obrobek)
● Opotřebení nástroje: digitální mikroskop Keyence VHX-7000 (opotřebení hřbetu > 0,3 mm = selhání)
● Rychlost výroby: Sledování doby cyklu pomocí protokolů CNC Siemens 840D
Výsledky a analýza
1.Kvalita povrchu
● Metoda: HSM HEM
● Optimální otáčky: 18 000 12 000
●Ra (μm): 0,4 0,7
Vynikající povrchová úprava HSM (p< 0,05) koreluje se sníženou tvorbou nárůstků na hranách při zvýšených rychlostech.
2.Životnost nástroje
● Nástroje HSM selhaly při 1 200 lineárních metrech oproti 1 800 metrům u HEM
● U poruch HSM dominovalo adhezní opotřebení, zatímco HEM vykazovalo abrazivní vzory
Diskuse
1.Praktické důsledky
●Pro přesné aplikace:HSM zůstává preferovanou volbou i přes vyšší náklady na nástroje
●Velkoobjemová výroba:O 15 % rychlejší cyklus HEM ospravedlňuje leštění po obrábění
2. Omezení
● Vyloučené scénáře 5osého obrábění
● Testování je omezeno na nástroje o průměru 6 mm; větší průměry mohou ovlivnit výsledky
Závěr
HSM poskytuje vynikající povrchovou úpravu pro prémiové chladiče, zatímco HEM vyniká v hromadné výrobě. Budoucí výzkum by měl prozkoumat hybridní přístupy kombinující dokončovací průchody HSM s hrubováním HEM.
Čas zveřejnění: 1. srpna 2025
