本發(fā)明涉及水冷板制備，尤其涉及一種高合格率儲(chǔ)能箱鋁合金水冷板制備方法。
背景技術(shù)：
1、隨著電子設(shè)備功率密度的持續(xù)提升(如5g基站、高算力芯片、新能源車電控系統(tǒng)等)，傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱已無法滿足高熱流密度場景(>300w/cm2)的溫控需求，液冷技術(shù)憑借其高導(dǎo)熱系數(shù)(水的導(dǎo)熱系數(shù)約為空氣的25倍)和均勻散熱特性，成為高功率器件熱管理的核心解決方案，水冷板作為液冷系統(tǒng)的關(guān)鍵傳熱部件，其制備技術(shù)直接決定了散熱效率、可靠性及成本。
2、專利號(hào)cn202411723920.6公開了一種pvd半導(dǎo)體反應(yīng)腔水冷板組件的制備方法及水冷板組件，涉及半導(dǎo)體水冷板制備技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：根據(jù)目標(biāo)底座尺寸，對無氧銅材料進(jìn)行切割，再進(jìn)行粗加工，得到底座毛坯；根據(jù)目標(biāo)蓋板尺寸，對無氧銅材料進(jìn)行切割，再進(jìn)行粗加工，得到蓋板毛坯；將蓋板毛坯進(jìn)行熱處理，得到熱處理蓋板毛坯；將底座毛坯和所述熱處理蓋板毛坯組裝后，進(jìn)行焊接，得到裝配組件；將裝配組件在0.6mpa-0.8mpa的水壓壓力下進(jìn)行水壓檢測；對通過水壓檢測的裝配組件進(jìn)行精加工，再進(jìn)行氦氣檢漏，得到成品水冷板組件，本技術(shù)的水冷板組件能夠與半導(dǎo)體反應(yīng)腔緊密結(jié)合，焊接密封性能較高，且具有較高的熱傳導(dǎo)效率，通過水冷傳遞帶走熱量，可使半導(dǎo)體設(shè)備快速降溫，冷卻效率較高，但是該工藝存在以下問題：其一，該工藝只設(shè)有主流道進(jìn)行冷卻時(shí)，散熱均勻性不高，其次，該工藝制備水冷板時(shí)焊縫合格率無法得到提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，通過設(shè)置在主流道內(nèi)壁壓印微流道形成復(fù)合流道，主流道負(fù)責(zé)大流量熱交換，微流道增強(qiáng)水流湍流，提升散熱均勻性能力，總散熱面積增加，同時(shí)復(fù)合流道通過可以增加水流在圓形轉(zhuǎn)角處的流速，解決該工藝只設(shè)有主流道進(jìn)行冷卻時(shí)，散熱均勻性不高技術(shù)問題，通過設(shè)置攪拌摩擦焊進(jìn)行接縫處的焊接處理時(shí)，在攪拌頭周圍布置電磁線圈，提升焊接速度，同時(shí)采用紅外熱像儀實(shí)時(shí)監(jiān)測焊縫溫度解決該工藝制備水冷板時(shí)焊縫合格率無法得到提升的技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、一種高合格率儲(chǔ)能箱鋁合金水冷板制備方法，包括
4、步驟s1：將整塊鋁材進(jìn)行切割，得到基板毛坯和蓋板毛坯，四周均留有一定的余量，選用最耐高溫的鋁合金原材料，保障后續(xù)工序的順暢；
5、步驟s2：通過等離子體活化清洗對基板毛坯和蓋板毛坯進(jìn)行清洗，去除毛坯雜質(zhì)；
6、步驟s3：將基板放置到cnc機(jī)床上固定，cnc機(jī)床的刀頭沿著預(yù)設(shè)路徑在基板表面挖出主流道；
7、步驟s4：使用壓縮空氣吹除主流道內(nèi)的金屬碎屑，再采用電解工藝，通過陽極溶解精準(zhǔn)去除主流道殘留細(xì)小毛刺；
8、步驟s5：對基板表面進(jìn)行脈沖微弧氧化處理；
9、步驟s6：在主流道內(nèi)壁涂覆熱塑性納米壓印膠；
10、步驟s7：采用納米壓印模板的壓印面在主流道內(nèi)壁壓印成型形成主流道內(nèi)壁的微流道；
11、步驟s8：將基板放置紫外光下照射，進(jìn)行微流道的固化，與主流道一起形成復(fù)合流道；
12、步驟s9：將基板和蓋板通過工裝夾具固定，接著使用攪拌摩擦焊進(jìn)行接縫處的焊接，組成整個(gè)水冷板；
13、步驟s10：焊縫區(qū)域通過cnc二次加工銑削去除余高，進(jìn)行飛面整形；
14、步驟s11：對水冷板表面進(jìn)行噴砂，接著整個(gè)水冷板進(jìn)行梯度溫度時(shí)效處理；
15、步驟s12：安裝進(jìn)出水嘴，連接管路并測試密封性；
16、步驟s13：進(jìn)行水冷板的質(zhì)量測試檢驗(yàn)。
17、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高合格率儲(chǔ)能箱鋁合金水冷板制備方法，其特征在于，所述步驟s7中納米壓印模板的壓印面設(shè)有樹狀分形微通道凸起，尺寸為20-50μm。
18、作為一種優(yōu)選，所述步驟s7中納米壓印模板的壓印面設(shè)有樹狀分形微通道凸起，尺寸為20-50μm。
19、作為一種優(yōu)選，所述步驟s7中納米壓印模板的壓印面在在280℃、60mpa下壓印在主流道內(nèi)壁的納米壓印層上成型，保壓時(shí)間120s。
20、作為一種優(yōu)選，所述步驟s11的梯度溫度時(shí)效處理第一階段為低溫段80-120℃，第二階段為中溫段150-200℃，第三階段為高溫段250-300℃。
21、作為一種優(yōu)選，所述步驟s11中水冷板先通過低溫段完成噴砂后的鈍化反應(yīng)，接著在中溫段實(shí)現(xiàn)鈍化層晶型轉(zhuǎn)變，最后通過高溫段完成時(shí)效強(qiáng)化。
22、作為一種優(yōu)選，所述步驟s9在攪拌摩擦焊進(jìn)行接縫處的焊接處理時(shí)，在攪拌頭周圍布置電磁線圈，磁場強(qiáng)度0.3t，提升焊接速度。
23、作為一種優(yōu)選，所述步驟s9在焊接接縫處時(shí)，采用紅外熱像儀實(shí)時(shí)監(jiān)測焊縫溫度，控制在450-480℃。
24、作為一種優(yōu)選，所述步驟s5中對基板表面脈沖微弧氧化處理時(shí)采用電壓400v，頻率1000hz，生成5-8μm厚的陶瓷氧化層，所述陶瓷氧化層需要打磨形成表面粗糙度，確保納米壓印膠的附著力。
25、作為又一種優(yōu)選，所述步驟s9中采用波長365nm的uv光源，確保納米壓印膠完全交聯(lián)，固化時(shí)間縮短至10-30秒。
26、本發(fā)明的有益效果：
27、(1)本發(fā)明中通過設(shè)置步驟s5中對基板表面進(jìn)行脈沖微弧氧化處理形成陶瓷氧化層在提升基板耐腐蝕性的同時(shí)可以提升后續(xù)步驟s7中納米壓印膠附著力，當(dāng)微流道紫外線固化后與主流道一起形成復(fù)合流道后，主流道負(fù)責(zé)大流量熱交換，微流道增強(qiáng)水流湍流，提升散熱均勻性能力，總散熱面積增加，同時(shí)復(fù)合流道通過可以增加水流在圓形轉(zhuǎn)角處的流速，在相同流量下，復(fù)合流道相比傳統(tǒng)單層流道對泵的需求減少，增加水冷板的散熱均勻性，提升水冷板的散熱冷卻速度。
28、(2)本發(fā)明中通過設(shè)置步驟s11中將噴砂后的水冷板進(jìn)行梯度溫度時(shí)效處理，在梯度溫度時(shí)效處理過程中，先通過低溫段80-120℃完成噴砂后的鈍化反應(yīng)，隨后在中溫段150-200℃實(shí)現(xiàn)鈍化層晶型轉(zhuǎn)變，最后通過高溫段250-300℃完成時(shí)效強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)工序一體化，同步提升基體本體強(qiáng)度與鈍化層附著力，噴砂形成的微坑通過梯度溫度控制，使鈍化液在熱膨脹-收縮循環(huán)中深度滲透，提升鈍化膜致密度，有效增加水冷板的使用壽命。
29、(3)本發(fā)明中通過設(shè)置在攪拌頭周圍集成高頻電磁線圈，動(dòng)態(tài)壓力反饋系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整下壓力，避免焊縫處微結(jié)構(gòu)塌陷的同時(shí)提升焊接速度，所述步驟s9在焊接接縫處時(shí)，采用紅外熱像儀實(shí)時(shí)監(jiān)測焊縫溫度，控制在450-480℃，防止納米壓印層熱損傷，同時(shí)步驟s2中實(shí)用等離子體活化清洗對基板毛坯和蓋板毛坯，在去除油脂、指紋、灰塵等有機(jī)物同時(shí)，還可以利用等離子體轟擊形成納米級凹凸結(jié)構(gòu)，增加機(jī)械咬合效應(yīng)，降低虛焊率，使步驟s8中焊接接縫時(shí)可以提升焊縫的質(zhì)量，確保水冷板制備時(shí)的高合格率。
30、綜上所述，該工藝具有增加水冷板的散熱均勻性，提升水冷板的散熱冷卻速度，提升基體本體強(qiáng)度，有效增加水冷板的使用壽命，確保水冷板制備時(shí)的高合格率的優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于水冷板制備技術(shù)領(lǐng)域。