铝制散热片加工过程

1、,鋁製散熱片加工過程 AL. heatsink process,前言,鋁合金經製作成鋁錠後, 經歷三個階段成為散熱器,即: 1. 送往鋁擠廠(extruder) 加工成鋁擠條, 製作過程如: (另檔 “Extruded heatsink mnfg process”說明),鋁錠送入鋁型機加溫至500C藉推力穿過鋁擠模(也需加溫至380C, 以避免模具變形) b. 時效(Tempo or Aging)處理, 增加硬度, 便於後續切割,加工; 時效處理需經185C烘烤6小時(190C烤3.5小時, 200C烘烤2小時20分) c. 冷卻, 裁斷(每支56公尺),檢驗, 包裝與入庫或運送.,2. 鋁擠

2、條加工成散熱片(說明見次頁起),3. 加工好的散熱片和風扇等, 組裝成散熱器(請另閱“作業指導書”),擠型成品 Extruded Products,自動剖溝 Auto-Cross Cutting,裁切 Sawing,手動剖溝 Manual-Cross Cutting,鑽孔/攻牙 Drilling/Tapping,沖壓 Stamping/Punching,表面處理 Finishing Process,烘烤 Baking,去油脂 / Alkali Cleaning 陽極處理 / Anodizing,去毛刺 De-burring,研磨 Milling/Polishing,鋁擠條加工成散熱片過程,去脂

3、 Degreasing,散熱片加工 - 裁切與剖溝,切斷(cutting)&剖溝(cross cutting)- 分手動與自動裁切, 切削液持續適量噴灑,以避免火花與鋁屑飛濺. 高比例鰭片需套用治具處理, 以免變形. 切割完並檢驗尺寸後送到下一個工段.,手剖,自剖,電腦切割(CNC cutting)- 可完成手動與自動裁切無法完成的3D立体切割. 但產能小很多, 費用卻高很多.,電腦切割,電腦切割的散熱片,散熱片加工 - 裁切與剖溝,去脂(degreasing)- 按先後順序以酸洗,鹼洗與水洗清除切削液, 去毛邊, 利於後續加工. 每個過程約15分鐘,浸泡並上下左右震盪,酸洗,鹼洗,水洗,散熱

4、片加工 去脂,沖壓(stamping or punching)- 套用治具, 衝擊出戳記或凹凸形狀, 字樣.,戳記,凸點,沖壓,散熱片加工 - 沖壓,Picture pending,Picture pending,鑽孔(drilling)- 以鑽床鑽出螺絲孔位,鑽床,鑽出螺絲孔位,散熱片加工 - 鑽孔/攻牙,Picture pending,去毛邊/鋁屑(deburring/scraping)- 藉噴槍,毛刷, 砂紙, 銼刀除去毛邊和鋁屑, 酸洗也有同樣的效果.,噴槍,毛刷,砂紙/銼刀,散熱片加工 - 去毛邊,Picture pending,Picture pending,研磨(polishin

5、g)- 分粗砂與細砂研磨, 嚴格控制散熱,片底部的粗糙度與平面度, 研磨後必須檢驗底部平面度尺寸(10條左右)才可以送到下一個工段,研磨,檢驗底部平面度尺寸,散熱片加工 - 研磨,鉻酸鹽處理(chromite treatment)- 電鍍或鉻酸,鹽處理同樣可以避免散熱片氧化並能在處理過程中加上顏色, 但是電鍍污水處理設備費用高,電鍍過的散熱片經年使用後仍具污染, 因此目前都用鉻酸鹽處理.鉻酸鹽處理過程: 酸洗-鹼洗-水洗-鉻酸鹽浸泡並上下左右震盪, 同時上色(溶劑內含染料)-熱烘乾(30分鐘/150C) -冷卻,鉻酸鹽處理,散熱片加工 - 鉻酸鹽處理,一、脫脂： 去除附著鋁料之油脂及污物，比如

6、切削或加工所附著之礦油及噴灑防止氧化之溶水油。 二、浸蝕： 在NaOH中會溶解鋁去除自然氧化膜，並產生氫氣可去除物理吸著的油脂，且具消光作用產生美麗的銀白色表面。 註：鋁解太多會降低蝕刻效果在過飽和下會產生Al(OH)3沈澱，則對處理槽損害甚大,常加錯化物促成劑避免沈澱。 三、中和： 去除粉垢（即鋁材所含Si, Mg, Fe, Cu等不純物），硝酸比硫酸能在更短時間內去除粉垢。 四、陽極處理： .陽極處理產生氧化層的理論有三： 1. 最初鋁由電流作用發生解，因之產生鹼性化含物而引起極化現象，結果則生成氧化層。 2. 由電解作用產生之氧，即直接發生氧化作用，而變成表面上之氧化層。 3. 由於天然

7、之氧化層及氫氧化層對某種離子產生排斥作用，但對極小之OH-及OH+離子可以通行，OH-離子與鋁結合成氫氧化鋁。 .陽極處理可分為硫酸本色處理及自然發色處理。自然發色處理方式有四種： 1. 利用特殊合金發色：如5.5%矽合金在硫酸處理中會產生灰色。 2. 利用特殊電解液發色：單獨的磺基水楊酸只產生淺黃色的堰層，加入硫酸可使堰層產生雙層皮膜。 3. 合併(1)法與(2)法之發色：本來草酸處理可得到黃色及膜，但合金的成份可影響顏色重疊在黃色之上而呈棕色、棕黃色、深棕色，這就是合金成份所導致的重疊效果。 4. 利用交流及金屬鹽溶液發色：發色成本較低，且色澤不受膜厚限制。 五、封孔： 沒有封孔的皮膜含有一薄的堰層，介於金屬與厚的多孔外層之間，封孔即使氧化鋁和水生成Al2O3, H2O而使多孔外層封閉。 封孔的方式有： 1. 沸騰水封孔 2. 蒸氣封孔 3. 金屬鹽封孔 4. 有機物封孔 5. 塗裝封孔 註：封孔粉化的產