製造技術對於冷卻系統至關重要，影響其效率、精度和耐久性。先進的方法可確保使用高品質的材料、精確的元件構造以及改進的熱管理，從而帶來更可靠和節能的系統。 本文將討論的三種主要技術是3D列印、壓鑄和CNC銑削。每種技術都有其優勢和局限，了解它們對於做出關於特定應用最合適的製造技術的知情決定至關重要。 除了考察各種製造技術外，我們還將研究它們對最佳冷卻方案的影響，例如用於雙面功率逆變器的解決方案。我們將討論每種技術的優缺點以及如何在特定應用中利用它們。

製造技術(Manufacturing Techniques)

製造技術在確定最佳冷卻解決方案方面至關重要。本文討論了三種技術：

1. 3D列印-3d printing：

也稱為積層製造，這種技術包括選擇性雷射燒結 (SLS)、選擇性雷射熔融 (SLM) 和雷射粉末床熔融 (LPBF) 等方法。3D列印提供了設計靈活性和創建複雜、有機形狀的能力。然而，由於生產速度慢且成本高，這可能不適合大批量生產。

2. 壓鑄 Die Casting：

這種製造過程包括將液態材料倒入模具中，然後冷卻硬化成固體。壓鑄是一種適合生產大量產品的方法，在模具的限制內提供合理的設計靈活性。然而，它可能不適合複雜形狀，並且可能需要額外的機械加工。

3. CNC銑削-CNC Milling：

這是一種減材製造技術，涉及使用工具從實心塊中去除材料。CNC銑削適合低量生產和原型製作，提供高設計靈活性。值得注意的是，如果涉及複雜形狀，這種方法可能不是最佳選擇，並且可能需要額外的精加工。

Application: Double-Sided Power Inverter(雙面功率逆變器)

雙面功率逆變器有兩個熱源，分別位於頂部和底部。包含傳熱液體的散熱片位於兩個熱源之間。可以創建優化結構的設計區域位於熱源下方。

圖: 雙面功率逆變器設置：熱源的位置、邊界條件的描述以及目標和約束的規範

ColdStream Workflow

ColdStream，這是全球首套 AI 拓樸優化(Topology optimization) CFD熱流軟體，基於雲端運算提供從熱分析到熱設計的完整熱管理和冷卻設計過程，用戶在本地端完全不需配置求解硬體。ColdStream 是一款革命性的 CFD 散熱優化軟體，用於尋找各類冷卻組件的最佳冷卻解決方案。其工作流程包括以下步驟：

1. 定義固體和流體：指定使用的材料（例如銅、鋁或塑料）和流體類型（例如空冷或液冷）。
2. 定義邊界條件：指定熱負荷、對流冷卻類型（自然或強制）及其他相關條件。
3. 定義設計區域和目標：設置設計區域並選擇優化目標，例如最大化熱交換效率、集中壓降或最小化重量。

一旦完成AI 拓樸優化CFD分析流程，ColdStream 將生成.Stp 3-D CAD檔案格式的優化幾何外型，並已可生產製造。

ColdStream 設計水冷分析的工作流程

Die Casting Example

讓我們來看看一個使用ColdStream優化雙面功率逆變器設計的例子，該設計使用壓鑄技術針對兩個不同的釋放角度。設計區域高度為33厘米，結構由鋁製成。優化目標是最大限度地降低兩個熱源的溫度，並在保持壓降低於400 Pa的情況下，優化給定的流量。

使用壓鑄製造技術的雙面功率逆變器，分別具有小釋放角（2°）和大釋放角（20°）。

Check the full case study here

結論

要針對您的應用做出有根據的決策，了解3D列印、壓鑄和CNC銑削的優勢和局限性非常重要。ColdStream軟件可以通過利用生成設計來簡化您的設計過程，從而找到冷卻組件的最佳冷卻解決方案。ColdStream具有同時針對多個目標進行優化的能力，可以幫助您為您的特定應用找到最佳解決方案。

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