Применение технологии 3D-печати в конструкции теплоотвода

Проектирование радиатора для небольших электронных устройств, таких как светодиоды и компьютерные чипы, требует тонкого баланса между требованиями к проектированию: они должны быть как можно меньше и легче, обеспечивая при этом чрезвычайно мощное рассеивание тепла. Радиатор традиционной конструкции слишком тяжел. Мы можем использовать оптимизацию топологии, чтобы уменьшить массу и как можно меньше жертвовать мощностью охлаждения.

Как сделать радиатор, если конструкция геометрической структуры очень сложна? Появился процесс аддитивного производства, называемый селективным лазерным плавлением (SLM). Этот процесс очень подходит для производства радиаторов с оптимизацией топологии, поскольку точность лазера позволяет изготавливать сложную и детальную геометрию. Чтобы найти конструкцию радиатора с наименьшей потерей производительности, мы сравнили конструкции радиаторов, разработанные с помощью различных методов оптимизации и производства.

Данные моделирования конструкции радиатора:

Существует два обычных способа завершения моделирования радиатора для 3D-печати: оптимизация параметров и оптимизация топологии. Оптимизация параметров приведет к созданию множества ребер одинакового размера и расстояния, в то время как конструкция оптимизации топологии имеет структуру коралловых плавников, и ее ширина уменьшается при движении наружу.

Подходы параметрической и топологической оптимизации широко используются для повышения производительности компонентов с точки зрения различных целей. В частности, оптимизация топологии часто приводит к созданию сложной геометрии, которую трудно или невозможно изготовить с помощью традиционных производственных процессов.