इलेक्ट्रिक वाहन प्रणालियों, उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग, ऊर्जा भंडारण और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में बिजली घनत्व में लगातार वृद्धि के साथ, लिक्विड कोल्ड प्लेट उपलब्ध सबसे कुशल शीतलन समाधानों में से एक बन गई है।
विभिन्न विनिर्माण प्रौद्योगिकियों में, ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट अपनी संरचनात्मक विश्वसनीयता, सीलिंग प्रदर्शन और जटिल आंतरिक प्रवाह चैनलों को सहारा देने की क्षमता के लिए अलग पहचान रखती है।
यह लेख निम्नलिखित का पेशेवर अवलोकन प्रदान करता है:
• सामग्री का चयन (तांबा बनाम एल्युमीनियम)
• वैक्यूम ब्रेज़िंग के सिद्धांत
· विनिर्माण प्रक्रिया प्रवाह
वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट तकनीक के लाभ
• प्रदर्शन सत्यापन और गुणवत्ता नियंत्रण
· अनुप्रयोग परिदृश्य

1. ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट क्या है?
ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट एक बहु-परत धातु तापीय घटक है जिसे पतली धातु की चादरों—आमतौर पर एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं—को वैक्यूम ब्रेज़िंग के माध्यम से एक के ऊपर एक रखकर और जोड़कर निर्मित किया जाता है। यह प्रक्रिया सीलबंद आंतरिक शीतलक चैनल बनाती है जो उच्च दबाव और उच्च ताप प्रवाह को सहन करने में सक्षम होते हैं।
मशीनीकृत या फ्रिक्शन स्टिर वेल्डेड प्लेटों के विपरीत, वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट आधार सामग्री की तुलना में कम गलनांक वाले फिलर धातु का उपयोग करके परतों के बीच एक धातुकर्मिक बंधन बनाती है। आधार धातु ठोस रहती है, जबकि ब्रेज़िंग फिलर पिघलकर केशिका क्रिया द्वारा प्रवाहित होता है और उच्च-शक्ति वाले जोड़ बनाता है।
प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं:
• आधार धातु की तुलना में 80-95% तक की धातुकर्म बंधन क्षमता
रिसाव दर ≤ 1×10⁻⁷ मिलीबार·लीटर/सेकंड
• उच्च दबाव प्रतिरोध (विस्फोट दबाव ≥ 3× कार्यशील दबाव)
• निम्न अंतरास्थि तापीय प्रतिरोध
• जटिल बहुस्तरीय प्रवाह चैनल डिजाइन करने की क्षमता
2. सामग्री का चयन: एल्युमीनियम बनाम तांबा
लिक्विड कोल्ड प्लेट्स में मुख्य रूप से दो सामग्रियों का उपयोग किया जाता है:
2.1 एल्युमीनियम मिश्र धातु
एल्यूमीनियम का व्यापक उपयोग निम्नलिखित कारणों से होता है:
• कम घनत्व (तांबे के घनत्व का लगभग 1/3)
• सामग्री की लागत कम
• अच्छी तापीय चालकता (150–200 w/m·k)
• उत्कृष्ट जंग प्रतिरोधक क्षमता
• वैक्यूम ब्रेज़िंग के साथ अनुकूलता
विशिष्ट सामग्रियां:
· 3003/4343 क्लैड एल्युमीनियम शीट
आधार संरचनाओं के लिए 6061 एल्युमीनियम
जब तक अत्यधिक उच्च ताप प्रसार क्षमता की आवश्यकता न हो, एल्युमीनियम ही बेहतर विकल्प है।
2.2 तांबा
कॉपर ऑफर:
• तापीय चालकता 400 w/m·k तक
• उत्कृष्ट ऊष्मा प्रसार क्षमता
तथापि:
· काफी अधिक वजन
· उच्च लागत
· प्रसंस्करण अधिक कठिन है
इसलिए, तांबे को आमतौर पर लेजर सिस्टम या अत्यधिक शक्ति वाले मॉड्यूल जैसे उच्च-प्रवाह अनुप्रयोगों के लिए आरक्षित रखा जाता है।
3. लिक्विड कोल्ड प्लेट्स में प्रयुक्त वेल्डिंग तकनीकें
जल-शीतित प्लेटों का निर्माण आमतौर पर निम्नलिखित संयोजन प्रक्रियाओं में से किसी एक का उपयोग करके किया जाता है:
· वैक्यूम ब्रेज़िंग
· फ्रिक्शन स्टिर वेल्डिंग
· लेसर वेल्डिंग
· आर्गन आर्क वेल्डिंग
· विसरण बंधन
इनमें से, संरचनात्मक लचीलेपन और बैच उत्पादन दक्षता के कारण एल्यूमीनियम उत्पादों के लिए वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट तकनीक को व्यापक रूप से अपनाया जाता है।
4. वैक्यूम ब्रेज़िंग सिद्धांत
वैक्यूम ब्रेज़िंग एक उच्च-वैक्यूम भट्टी (≤5×10⁻³ pa) के अंदर की जाती है। इस प्रक्रिया में निम्नलिखित शामिल हैं:
· संपूर्ण असेंबली को निर्वात में गर्म करना।
· भराव धातु (जैसे 4343 एल्यूमीनियम मिश्र धातु जैसी परत) लगभग 580-600 डिग्री सेल्सियस पर पिघलती है।
• पिघला हुआ भराव पदार्थ केशिका क्रिया के माध्यम से जोड़ों के अंतराल में प्रवाहित होता है।
• फिलर और बेस मेटल के बीच विसरण होता है।
नियंत्रित शीतलन के बाद धातुकर्म बंधन बनता है।
एल्युमीनियम में ऑक्साइड फिल्म को हटाना
एल्यूमीनियम की सतहें स्वाभाविक रूप से एक स्थिर Al₂O₃ ऑक्साइड परत बनाती हैं, जो गीलापन को रोकती है।
वैक्यूम ब्रेज़िंग में:
· मैग्नीशियम (मिलीग्राम) एक सक्रियक के रूप में कार्य करता है।
· मिलीग्राम अवशिष्ट ऑक्सीजन और नमी के साथ प्रतिक्रिया करता है।
· मिलीग्राम वाष्प ऑक्साइड फिल्म के नीचे फैलती है।
· कम गलनांक वाले अल-सी-एमजी चरण के निर्माण से ऑक्साइड का जुड़ाव टूट जाता है।
• पिघला हुआ भराव पदार्थ आधार धातु की सतह पर फैल जाता है और उसे गीला कर देता है।
यह तंत्र स्वच्छ, फ्लक्स-मुक्त जोड़ को सक्षम बनाता है और संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार करता है।
5. ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट्स की निर्माण प्रक्रिया
5.1 कच्चे माल की तैयारी
· क्लैड एल्युमिनियम शीट सत्यापन
· मोटाई माप
• सतह की सफाई का निरीक्षण
• आरओएचएस/रीच अनुपालन जांच
· चिकनाई हटाना और अम्ल सक्रियण
5.2 डिजाइन और सिमुलेशन
• सीएफडी थर्मल-फ्लूइड सिमुलेशन
· संरचनात्मक विश्लेषण
· ब्रेज़िंग विरूपण भविष्यवाणी
· डीएफएम अनुकूलन
5.3 स्टैम्पिंग और चैनल निर्माण
प्रगतिशील डाई स्टैम्पिंग से आंतरिक चैनल बनते हैं।
विशिष्ट पैरामीटर:
चैनल की गहराई: 0.8–5.0 मिमी
· बर्र की ऊंचाई: ≤0.02 मिमी
• स्थिति सहिष्णुता: ±0.03 मिमी
5.4 सटीक सफाई
· क्षारीय चिकनाई हटाने
• अल्ट्रासोनिक सफाई (40 किलोहर्ट्ज़, 50° सेल्सियस)
· अम्ल सक्रियण
पानी से धोना
· गर्म हवा से सुखाना
सही तरीके से ब्रेज़िंग करने के लिए स्वच्छता अत्यंत महत्वपूर्ण है।
5.5 स्टैकिंग और असेंबली
· सटीक फिक्स्चर का उपयोग करके परत संरेखण
• स्थिति निर्धारण सहनशीलता ≤0.05 मिमी
• एकसमान परत अंतराल: 0.05–0.15 मिमी
· अस्थायी निर्धारण
5.6 वैक्यूम ब्रेज़िंग चक्र
भट्टी में डालें
· निर्वात ≤5×10⁻³ pa
• 580–600° सेल्सियस तक नियंत्रित तापन
· 5-15 मिनट तक रोककर रखें
तनाव को कम करने के लिए नियंत्रित शीतलन
एकसमान तापन से न्यूनतम तापीय विरूपण और समरूप जोड़ निर्माण सुनिश्चित होता है।
5.7 ब्रेज़िंग के बाद की प्रक्रिया
· हाइड्रोलिक चपटापन
· पोर्ट्स की सीएनसी मशीनिंग
सीलिंग सतह की पिसाई (ra ≤1.6μm)
· डिबरिंग
· अंतिम सफ़ाई
6. वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट तकनीक के लाभ
वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट निर्माण के लाभों में निम्नलिखित शामिल हैं:
6.1 उच्च संरचनात्मक अखंडता
पूरी सतह पर एक साथ कई जोड़ों को सोल्डर किया जा सकता है। भट्टी में स्टैकिंग की सुविधा है, जिससे बैच प्रोसेसिंग संभव हो पाती है।
6.2 उत्कृष्ट दबाव प्रतिरोध
ये उत्पाद बिना विकृत हुए उच्च परिचालन दबाव को सहन कर सकते हैं।
ठेठ:
कार्यकारी दबाव: 1.0 एमपीए
विस्फोट दबाव: ≥3.0 एमपीए
6.3 बेहतर रिसावरोधी क्षमता
हीलियम रिसाव दर:
≤ 1×10⁻⁷ mbar·l/s
दीर्घकालिक ईवी और एचपीसी प्रणालियों के लिए आदर्श।
6.4 न्यूनतम तापीय तनाव
संपूर्ण असेंबली को समान रूप से गर्म किया जाता है, जिससे विकृति और अवशिष्ट तनाव कम हो जाते हैं।
6.5 जटिल प्रवाह चैनल क्षमता
वैक्यूम ब्रेज़िंग से निम्नलिखित लाभ मिलते हैं:
· सर्पाकार चैनल
· समानांतर चैनल
· वृक्ष-शाखा संरचनाएँ
· ग्रिड नेटवर्क
जटिल संरचना प्रवाह वितरण और तापीय एकरूपता में सुधार करती है।
6.6 उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध
इसमें किसी भी प्रकार के फ्लक्स अवशेष का उपयोग नहीं किया जाता है, जिससे प्रक्रिया के बाद होने वाले संक्षारण संबंधी समस्याओं से बचाव होता है।
7. प्रदर्शन सत्यापन और गुणवत्ता नियंत्रण
7.1 रिसाव परीक्षण
· वायु दाब धारण
हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर परीक्षण
• जल दाब परीक्षण (कार्यशील दाब का 1.5 गुना)
7.2 तापीय प्रदर्शन परीक्षण
· कृत्रिम ताप भार (500–5000 वाट)
· ऊष्मीय प्रतिरोध माप
स्वीकृति: ≤ डिज़ाइन मूल्य +10%
7.3 संरचनात्मक परीक्षण
· विस्फोट दबाव परीक्षण
· दबाव चक्रण (100,000 चक्र)
• कंपन परीक्षण (10–500 हर्ट्ज़)
7.4 पर्यावरणीय विश्वसनीयता
नमक का छिड़काव ≥48–96 घंटे
· ठंडा - गरम करना
8. ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट्स के अनुप्रयोग
अपनी विश्वसनीयता और संरचनात्मक लचीलेपन के कारण, ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट समाधानों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:
· ईवी बैटरी पैक
· आईजीबीटी मॉड्यूल
· उच्च-शक्ति इन्वर्टर
· जीपीयू/सीपीयू लिक्विड कूलिंग
· 5जी संचार प्रणाली
· लेजर उपकरण
· मेडिकल इमेजिंग सिस्टम
उच्च शक्ति घनत्व वाले अनुप्रयोगों में जहां वायु शीतलन अपर्याप्त है, वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट तकनीक स्थिर और दीर्घकालिक तापीय प्रबंधन प्रदान करती है।
9. वैक्यूम ब्रेज़िंग की सीमाएँ
हालांकि वैक्यूम ब्रेज़िंग अत्यधिक प्रभावी है, फिर भी इसमें कुछ बातों का ध्यान रखना आवश्यक है:
भट्टी में निवेश की उच्च लागत
· ऊर्जा-गहन प्रक्रिया
उच्च तापमान चक्र के बाद सामग्री की कठोरता कम हो जाती है
• इसके लिए सख्त सफाई और प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है
हालांकि, जटिल चैनल संरचनाओं के साथ मध्यम से उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए, लाभ इन बाधाओं से कहीं अधिक हैं।
ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट आधुनिक लिक्विड कोल्ड प्लेट प्रौद्योगिकी में सबसे विश्वसनीय और संरचनात्मक रूप से उन्नत समाधानों में से एक का प्रतिनिधित्व करती है।
वैक्यूम ब्रेज़िंग के माध्यम से:
• जटिल बहु-स्तरीय चैनल प्रणालियों को साकार किया गया है
उच्च दबाव सीलिंग प्रदर्शन प्राप्त होता है
• कम तापीय प्रतिरोध बनाए रखा जाता है
• जंग प्रतिरोधकता में सुधार होता है
जब थर्मल प्रदर्शन, संरचनात्मक विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन महत्वपूर्ण होते हैं, तो वैक्यूम ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट औद्योगिक और इलेक्ट्रॉनिक शीतलन अनुप्रयोगों की मांगों के लिए एक सिद्ध और स्केलेबल समाधान प्रदान करती है।