الطحن عالي السرعة مقابل الطحن عالي الكفاءة لمبددات الحرارة المصنوعة من الألومنيوم

مع نمو الطلب العالمي على الحلول الحرارية عالية الأداء، الشركات المصنعةمواجهة الضغوط لتحسينمشتت حراري من الألومنيومإنتاج.الطحن التقليدي عالي السرعة تهيمن على الصناعة، لكن التقنيات الناشئة عالية الكفاءة تَعِد بزيادة الإنتاجية. تُقيّم هذه الدراسة المفاضلات بين هذه الطرق باستخدام بيانات التشغيل الآلي الواقعية، مما يُسهم في سدّ فجوة حرجة في الأبحاث التطبيقية لمكونات تبريد الإلكترونيات.

المنهجية

1.التصميم التجريبي

●قطعة العمل:كتل ألومنيوم 6061-T6 (150×100×25 مم)

●أدوات:قواطع طرفية من الكربيد مقاس 6 مم (ثلاثية الحواف، مطلية بـ ZrN)

●متغيرات التحكم:

HSM: 12000–25000 دورة في الدقيقة، حمل رقاقة ثابت

HEM: 8000–15000 دورة في الدقيقة مع مشاركة متغيرة (50–80%)

2. جمع البيانات

● خشونة السطح: جهاز قياس خشونة السطح Mitutoyo SJ-410 (5 قياسات/قطعة العمل)

● تآكل الأداة: المجهر الرقمي Keyence VHX-7000 (تآكل الجانب >0.3 مم = فشل)

● معدل الإنتاج: تتبع وقت الدورة باستخدام سجلات Siemens 840D CNC

النتائج والتحليل

1.جودة السطح

● الطريقة: HSM HEM

● عدد دورات المحرك في الدقيقة الأمثل: 18000 12000

●Ra (ميكرومتر): 0.4 0.7

اللمسة النهائية المتفوقة لـ HSM (ص< 0.05) يرتبط بتكوين الحافة المتراكمة المنخفضة عند السرعات المرتفعة.

2.أداة الحياة

● فشلت أدوات HSM عند 1200 متر خطي مقابل 1800 متر لأدوات HEM

● هيمنة التآكل اللاصق على أعطال HSM، بينما أظهرت HEM أنماطًا كاشطة

مناقشة

1.التداعيات العملية

●للتطبيقات الدقيقة:تظل HSM مفضلة على الرغم من ارتفاع تكاليف الأدوات

●الإنتاج بكميات كبيرة:يبرر وقت دورة HEM الأسرع بنسبة 15% عملية التلميع بعد التشغيل الآلي

2.القيود

● سيناريوهات التشغيل الآلي بخمسة محاور مستبعدة

● يقتصر الاختبار على الأدوات مقاس 6 مم؛ قد تؤدي الأقطار الأكبر إلى تغيير النتائج

خاتمة

توفر تقنية HSM تشطيبًا سطحيًا فائقًا لمشتتات الحرارة عالية الجودة، بينما تتفوق تقنية HEM في الإنتاج بكميات كبيرة. ينبغي أن تستكشف الأبحاث المستقبلية أساليب هجينة تجمع بين تشطيبات HSM وتخشينات HEM.