作品名稱：5G小基站微納米結(jié)構(gòu)散熱器
學(xué)校名稱：營(yíng)口理工學(xué)院
參賽隊(duì)伍：機(jī)械元素
參賽學(xué)生：孫康瑞 姚期杰 鐘海霞
指導(dǎo)老師：孫雪嬌 紀(jì)良博
開(kāi)發(fā)背景
2016年以來(lái)，5G熱度逐步攀升。作為下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，5G不僅會(huì)極大地改變?nèi)藗儸F(xiàn)有的生活和工作方式，提升通信效率，還可以加大很多前沿技術(shù)和產(chǎn)品落地的可能性。5G牽動(dòng)著許多企業(yè)的神經(jīng)，足以改變移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的格局，甚至涉及到國(guó)家利益。國(guó)外公司諸如高通、英特爾等，國(guó)內(nèi)華為、中興和聯(lián)想等民族企業(yè)，以及各大電信運(yùn)營(yíng)商，都在積極布局5G，力圖在5G格局中搶占先機(jī)，獲得最大利益。
5G基站需要比傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)使用更多的MIMO天線，MIMO的增多勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大量的熱能；基站建立在戶外，灰塵的堆積對(duì)于信號(hào)的影響又非常明顯。因此，設(shè)計(jì)出一款能夠提升散熱效率，體積小巧，具有超疏水性的散熱器對(duì)于5G發(fā)展至關(guān)重要。
產(chǎn)品說(shuō)明
本項(xiàng)目以5G基站天線的散熱器為研究對(duì)象，通過(guò)借鑒傳統(tǒng)直肋式換熱器優(yōu)秀的設(shè)計(jì)理念，對(duì)散熱器的結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并布置MIMO擺放形式，利用SoildWorks對(duì)散熱器進(jìn)行建模；通過(guò)數(shù)值仿真軟件ANSYS Icepak對(duì)散熱器熱仿真進(jìn)行溫度場(chǎng)模擬，根據(jù)溫度場(chǎng)結(jié)果優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸。再根據(jù)所選材料鋁合金AL6063的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)的形狀制定合適的材料成型工藝，采用了擠壓加工及高速電火花線切相結(jié)合的方法，在大批量加工生產(chǎn)的前提下，保證加工工件的精度，并組成毫米+亞毫米+微納米多階層鋁散熱片，最后經(jīng)過(guò)工藝處理制成具有超疏水自清潔表面能力的新式散熱器。
設(shè)計(jì)創(chuàng)新性
本小組設(shè)計(jì)的鋁合金散熱器體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，散熱能力較傳統(tǒng)直肋式散熱器提升10%，能獲得廣泛應(yīng)用，經(jīng)過(guò)工藝處理后散熱器自身獲得超疏水自清潔表面能力，可在極低溫、霧霾等及惡劣環(huán)境工作，降低后期維護(hù)成本，有效提高5G信號(hào)發(fā)射能力。
