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設(shè)計(jì)案例分析

UV固化打印機(jī)水冷散熱

　　客戶需求：

　　客戶從事UV固化打印機(jī)的生產(chǎn)，實(shí)際遇到的問題為設(shè)備中的UV紫外線固化燈在較長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，由于溫度升高，易出現(xiàn)性能不穩(wěn)定情況和一定概率的故障。客戶希望東遠(yuǎn)芯睿研發(fā)部提供水冷散熱方案，降低UV固化燈溫度，提高其設(shè)備長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)的穩(wěn)定性。

　　需求分析：

　　客戶當(dāng)前所采用的UV燈外形尺寸為40*45*5mm，功率180W，客戶后期有升級更高功率設(shè)備的計(jì)劃，故此次設(shè)計(jì)方案以2倍功率為熱源，即360W熱源。

　　客戶設(shè)備內(nèi)部安裝水冷頭的空間和外部放置水泵等配件的空間都相對比較寬裕。

　　設(shè)計(jì)目標(biāo)：

　　在室溫30℃情況下，將UV燈背面發(fā)熱部分溫度控制在80℃以下，客戶設(shè)備穩(wěn)定連續(xù)地工作達(dá)到48小時(shí)以上。

　　解決方案：

　　*客戶設(shè)備中水冷頭的安裝空間相對寬裕，所以水冷頭的設(shè)計(jì)在保證完全覆蓋了發(fā)熱面積之后，盡可能增加縱向厚度，以提高吸熱性能。

　　*由于水冷頭設(shè)計(jì)尺寸較大，所以選用同體積下相對于純銅質(zhì)量要更輕一些的純鋁材質(zhì)。

　　*300T水泵設(shè)計(jì)為外置于客戶設(shè)備前側(cè)，方便客戶的廠中的組裝工人添加導(dǎo)熱液。

　　*經(jīng)過4次仿真計(jì)算，確定水冷頭尺寸為49*50*70mm，內(nèi)部設(shè)計(jì)為槽型水道，外部進(jìn)出水口垂直于水道的形式，進(jìn)出水口處采用G1/4螺紋，通過快擰連接軟管。

　　*將解決方案進(jìn)行熱學(xué)CFD仿真處理，30℃時(shí)UV燈背面發(fā)熱部分溫度為68℃，與預(yù)期相符，待方案交付于客戶后驗(yàn)證48小時(shí)連續(xù)工作的穩(wěn)定性。

　　產(chǎn)品/方案交付：

　　16-03-26 14:00 客戶對20臺設(shè)備應(yīng)用東遠(yuǎn)芯睿提供的水冷散熱方案，進(jìn)行連續(xù)工作穩(wěn)定性驗(yàn)收。

　　16-03-29 14:00 參與驗(yàn)收的20臺設(shè)備連續(xù)工作72小時(shí)，設(shè)備全部正常，打印產(chǎn)品質(zhì)量和速度均保持穩(wěn)定，驗(yàn)收結(jié)束，設(shè)計(jì)方案滿足客戶需求。