一种超声波粗糙表面的微沟槽群挤出成型装置

摘要

本发明公开了一种超声波粗糙表面的微沟槽群挤出成型装置，包括机头体、椎体、分流体支架、内设流道的芯模、外口模，所述机头体和椎体通过螺栓相连接，所述分流体支架固定在机头体和椎体连接处之间，所述机头体的左端设置有滤网，所述芯模的中心设置有能产生超声波使芯模振动的超声波换能器，所述椎体的右端通过压盖固定设置有用于限定成品横截面形状的外口模。本发明结构简单，实施方便，可对铝材实施挤出成型加工，生产效率高，成本低，在生产过程中运用超声波粗糙表面的方法，使铝型材内壁沟槽具有粗糙表面，从而拓宽其应用场合。

说明书

技术领域

本发明涉及换热材料成型领域，特别是涉及了一种超声波粗糙表面的微沟槽群挤出成型装置。

背景技术

目前强化传热的方法主要有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差。在一定换热器空间里增加传热管子的数量能有效增加传热面积，另外表面粗糙化能有效提高材料表面的对流传热系数，从而提高表面的散热或吸热能力，强化传热过程。

微沟槽群铝型材由若干微沟槽管并列而成，有大量毛细微槽，应用于新型热管，相对于传统热管具有更高的换热效率和更小的体积。相较于传统的内沟槽热管采用高速旋压的加工方法，所需设备复杂，成本高，微沟槽群热管采用铝材挤出成型方法生产，生产效率高，成本低。但挤出成型得到的微沟槽管阵列，由于沟槽表面相对光滑，不具备表面粗糙结构，毛细吸力小，工质只能依靠重力回流，因此限制了该微沟槽群挤出铝型材在热管上的应用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种超声波粗糙表面的微沟槽群挤出成型装置。

本发明的技术方案如下：

一种超声波粗糙表面的微沟槽群挤出成型装置，包括机头体、椎体、分流体支架、内设流道的芯模、外口模，所述机头体和椎体通过螺栓相连接，所述分流体支架固定在机头体和椎体连接处之间，所述机头体的左端设置有滤网，所述机头体内腔正对滤网处设置有相套的内分流体和外分流体，所述内分流体和外分流体均固定在分流体支架左侧，外分流体与机头体内腔壁之间、所述内分流体和外分流体之间均设有作为分流流道的空隙，所述椎体内腔设置有固定在分流体支架右侧的芯模，所述芯模与椎体内腔壁之间留有作为流道的间隙，该间隙与外分流体与机头体内腔壁之间的间隙相对接，所述芯模的中心设置有能产生超声波使芯模振动的超声波换能器，所述椎体的右端通过压盖固定设置有用于限定成品横截面形状的外口模。

本发明的技术效果：

本发明在挤出成型机头口模的芯模处安装超声波装置，运用超声波使芯模产生振动从而在与芯模接触的刚成型的铝型材内沟槽表面产生振动。物料颗粒随着超声波的作用凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积，在表面形成微细波纹结构。同时由于超声波具有空化作用，能使熔融的物料内产生大量小气泡，这些小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或破灭，破灭时周围液体突然冲入气泡而产生激波。经过冷却装置固化，铝型材内沟槽形成具有一定粗糙度的表面，提高材料表面的对流传热系数从而强化传热过程，同时增强了内沟槽的毛细吸力，克服了铝材挤出成型的内沟槽表面光滑的缺点，拓宽了该铝型材在热管上的应用。

附图说明

图1为本发明的挤出成型超声波装置的位置示意图。

图2为本发明的微沟槽群挤出铝型材结构示意图。

图中：1.微沟槽群铝型材；2.机头体；3.滤网；4.内分流体；5.外分流体；

6.分流体支架；7.压盖；8.超声波换能器 ；9.芯模；10.外口模；11.椎体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

如图2所示，一种超声波粗糙表面的微沟槽群挤出成型装置，包括机头体2、椎体11、分流体支架6、内设流道的芯模9、外口模10，所述机头体2和椎体11通过螺栓相连接，所述分流体支架6固定在机头体2和椎体11连接处之间，所述机头体2的左端设置有滤网3，所述机头体2内腔正对滤网3处设置有相套的内分流体4和外分流体5，所述内分流体4和外分流体5均固定在分流体支架6左侧，外分流体5与机头体2内腔壁之间、所述内分流体4和外分流体5之间均设有作为分流流道的空隙，所述椎体11内腔设置有固定在分流体支架6右侧的芯模9，所述芯模9与椎体11内腔壁之间留有作为流道的间隙，该间隙与外分流体5与机头体2内腔壁之间的间隙相对接，所述芯模9的中心设置有能产生超声波使芯模9振动的超声波换能器8，所述椎体11的右端通过压盖7固定设置有外口模10。

进行挤出成型加工时，将熔融的铝物料挤压通过滤网3，铝物料经过内分流体4和外分流体5，到达机头的芯模9处，然后通过具有该铝型材截面形状的外口模7，从而获得成型的微沟槽群铝型材。超声波换能器8安装在芯模9处，挤出成型时利用超声波使芯模9产生振动，在与芯模9接触的刚成型的铝型材内沟槽表面产生振动，在铝型材挤出成型的过程中，采用超声波粗糙表面的方法，利用超声波使熔融的物料产生机械振动，物料颗粒随着超声波的作用凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积，在表面形成微细波纹结构；另一方面，由于超声波具有空化作用，能使熔融的物料内产生大量小气泡，这些小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或破灭，破灭时周围液体突然冲入气泡而产生激波，使冷却成型后的铝型材表面粗糙化，从而提高材料表面散热或吸热能力，强化传热过程，并且增加毛细沟槽结构的毛细吸力，克服了铝材挤出成型的内沟槽表面光滑的缺点，拓宽了该铝型材在热管上的应用。

图1为实施例挤出成型的微沟槽群挤出铝型材结构示意图。

微沟槽群铝型材1的外形框架为薄板，内部并排排列多根的微沟槽管，形成微沟槽管阵列，所述阵列的微沟槽管内壁有毛细沟槽结构并具有粗糙表面，外形薄板和微沟槽管阵列是整体结构。

在换热器强化传热方面，该铝型材结构紧凑，能有效增加单位体积的传热面积，而且表面粗糙化能有效提高材料表面的对流传热系数，从而提高表面的散热或吸热能力；在热管应用方面，微沟槽群铝型材具有大量的毛细微槽，相对于传统热管具有更高的换热效率和更小的体积，实现在相同的散热效率下大幅度减小热管的体积，节约材料，而且沟槽表面粗糙化，有助于增加毛细吸力。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。