冷間鍛造ラジエーター(別名、冷間鍛造フィン付きラジエーターやスカイビングフィンラジエーター)は、冷間鍛造とスカイビングを組み合わせた金属加工プロセスによって製造されます。非常に高いフィン密度と一体構造を持つことから、高性能な熱管理分野で重要な地位を占めています。
冷間鍛造ヒートシンクの理解には、その独自の「スカイビング」工程が鍵となります。
1. 素材の準備:通常、固体のアルミニウムまたは銅のインゴットを使用します。
2. クランプと固定:金属ブロックを特殊機械上にしっかりと固定します。
3. スカイビング工程:これが核心となる工程です。極めて鋭い工具が金属ブロックから層を削り取ります。これはリンゴをむくような作業ですが、重要な違いは、切り屑を除去するのではなく、切り屑を基部と接続したまま上方へ押し上げて形作ることで、直立したフィンを形成する点にあります。
4. 成形:一連の連続した削り加工により、固体の金属ブランクから完全な高密度放熱フィンの列が「形成」されます。
5. 後処理:ベース部は平面度を確保するために機械加工され、必要に応じて曲げなどの二次加工が行われます。
利点:
1. 極めて高いフィン密度およびアスペクト比:これが最大の利点です。非常に薄く、高いフィンを製造可能で、単位体積あたりの放熱表面積を大幅に増加させ、高効率な冷却を実現します。
2. 接触熱抵抗がゼロ:一体構造により、溶接やフィン挿入などの工程によって生じる接触熱抵抗が排除され、ベースからフィン先端に至るまで非常にスムーズな熱伝導経路が確保されます。
3. 優れた構造的強度と信頼性:一体成形構造により高い機械的強度が得られ、振動や衝撃に対する耐性が高く、損傷のリスクが最小限に抑えられます。
4. 設計の柔軟性:ストレートフィンに加え、ウェーブ形状や魚鱗状など、複雑なフィン形状もツールパスの制御およびその後の加工を調整することで製造可能。これらの設計により気流が乱され、熱伝達効率が向上する。
5. 高い材料利用率:削り出し工程では、必要な機械加工余肉を超える廃材が極めて少なく、フィン形状を形成するために材料を除去するフライス加工に比べて大幅に優れている。


