VR/AR mikro issiqlik moslamalari uchun 6,35 mkm alyuminiy folgadagi donning bir xil bo'lmasligi va issiqlik tarqalishidagi nuqsonlarga pasayish tezligini noto'g'ri boshqarishning ta'siri

1. Kirish: VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik qabul qiluvchilar uchun alyuminiy folga qo'llash xususiyatlari va pasayish tezligini nazorat qilishning ahamiyati

VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik qabul qiluvchilar uchun alyuminiy folga (birinchi navbatda 1235/8079 qotishmalar, 6.35mm qalinlikda) VR/AR minigarnituralarida asosiy issiqlik tarqalish komponenti sifatida xizmat qiladi, kontrollerlar, va shunga o'xshash qurilmalar. Bunday qurilmalarning cheklangan ichki maydoni tufayli (masalan., VR minigarnituralarida issiqlik tarqalish bo'shlig'ining hajmi ≤15cm³), issiqlik moslamalari miniatyuralashtirilgan bo'lishi kerak (hajmi 3-15 mm) Mahalliy qizib ketishning oldini olish uchun bir xil issiqlik o'tkazuvchanligi bilan, ayniqsa chipning issiqlik quvvati 5-15 Vt oralig'ida., mahalliy harorat farqi ≤3℃ talab qiladi.

Rolling jarayonida, pasayish darajasi (umumiy pasayish darajasi = [(boshlang'ich qalinligi – yakuniy qalinligi)/boshlang'ich qalinligi]×100%; bir martalik pasayish darajasi = [(o'tishning dastlabki qalinligi – o'tishning yakuniy qalinligi)/o'tishning dastlabki qalinligi]×100%) don evolyutsiyasini tartibga soluvchi asosiy parametrdir. Ga binoan 2024 VR/AR sanoat maʼlumotlari, 42% Qurilmaning issiqlik tarqalishidagi nosozliklar shundan kelib chiqadi “mikro issiqlik qabul qiluvchilarning mahalliy qizib ketishi,” ning pasayish tezligini noto'g'ri nazorat qilishda kuzatilishi mumkin alyuminiy folga VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun: ① Umumiy pasayish tezligining etarli emasligi don hajmining notekisligiga olib keladi, 7 Vt/ga olib keladi(maky) issiqlik qabul qiluvchining mahalliy issiqlik o'tkazuvchanligidagi farq; ② Bir martalik pasayish tezligining haddan tashqari o'zgarishi a “mayda don/qo‘pol don” gradient, issiqlik tarqalishining o'lik zonalarini shakllantirish (harorat farqi >5℃); ③ Ko'ndalang pasayish tezligining notekisligi chekkaning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi, tomonidan VR/AR qurilma chiplarining xizmat muddatini qisqartirish 20%.

Ushbu muammolarni hal qilish uchun, birinchi navbatda pasayish darajasi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlab olish kerak, Don tarkibi, va issiqlik o'tkazuvchanligi - bu turdagi alyuminiy folgalarni aniq prokatlash uchun nazariy asos yaratish.

2. Qisqartirish darajasi o'rtasidagi nazariy bog'liqlik, Don tuzilishi, va VR/AR mikro issiqlik moslamalarida alyuminiy folga uchun issiqlik o'tkazuvchanligi

(1) Kamaytirish darajasi bo'yicha donni tartibga solishning asosiy mexanizmi: Miniatyura issiqlik tarqalishi talablariga moslashish

ning aylanishi VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun alyuminiy folga o‘z ichiga oladi “ko'p o'tishli sovuq prokat” (8-12 o'tadi, qalinligini 2 mm dan 6,35 mkm gacha kamaytirish, umumiy pasayish darajasi ≈99,68%). Kamaytirish tezligi dinamik qayta kristallanishga ta'sir qiladi (DRX) orqali “deformatsiya saqlanadigan energiya,” bu o'z navbatida issiqlik tarqalishi uchun donning mosligini aniqlaydi:

1. Deformatsiya saqlanadigan energiya va qayta kristallanish: Ushbu alyuminiy folga DRX uchun muhim saqlanadigan energiya (1235 qotishma) 75J/m³ ni tashkil qiladi. Bir martalik pasayish tezligi 20%-25% 80-110J/m³ ga teng energiya ishlab chiqaradi, 5-7 mkm teng o'qli donalarni hosil qilish - mikro issiqlik qabul qiluvchilarda bir xil issiqlik o'tkazuvchanligini ta'minlash uchun ideal;

2. Donning yo'nalishi va issiqlik o'tkazuvchanligi: O'rtacha pasayish darajasi (22%-24% har bir o'tish uchun) targ‘ib qiladi {111} hisobga olish uchun tekstura >60% (issiqlik o'tkazuvchanligi 12% tasodifiy teksturadan yuqori). Farqli o'laroq, anormal pasayish stavkalari (>30%) oshirish {100} tekstura nisbati 18%, issiqlik o'tkazuvchanligini 5% ga kamaytirish - VR / AR qurilmalarining issiqlik tarqalishining aniqlik talablariga javob bermaslik.

(2) Don tuzilishi va issiqlik o'tkazuvchanligining miqdoriy modeli: Mikro issiqlik qabul qiluvchilarning o'ziga xosligini ko'rib chiqish

Kichik o'lchamlari va yuqori issiqlik oqimi zichligi tufayli (10-20Vt/sm²) VR/AR mikro issiqlik moslamalari, aniqroq don-issiqlik o'tkazuvchanlik munosabatlari talab qilinadi. Metall issiqlik o'tkazuvchanligi nazariyasidan olingan, formulasi:

l = l₀ × [1 – k×(6/d)]

• l₀: Bir kristalli alyuminiyning issiqlik o'tkazuvchanligi (237W /(maky) 25 ℃ da);

• k: Don chegarasining sochilish koeffitsienti (0.12 bu turdagi alyuminiy folga uchun);

• d: Don hajmi (mkm; mikro issiqlik moslamalari standart og'ish ≤2 mkm bo'lgan d=5-7mkm talab qiladi).

d 5 mkm dan 15 mkm gacha oshganida, l 225 Vt/dan ko'tariladi(maky) 232 Vt / gacha(maky), farq 7W /(maky). Mikro isitgichlar uchun, bu farq mahalliy harorat farqining 4℃ dan oshib ketishiga olib keladi - bu VR/AR qurilmalari uchun ≤3℃ chegarasidan ancha yuqori - natijada issiqlik tarqalishining o'lik zonalari paydo bo'ladi..

3. Noto'g'ri pasayish tezligini nazorat qilish natijasida yuzaga keladigan notekis don tuzilishining uchta stsenariysi (VR/AR issiqlik tarqalish ehtiyojlariga moslashtirilgan)

Noto'g'ri pasayish tezligini nazorat qilishning donning bir xilligi va issiqlik tarqalishiga ta'sirini aniqlash uchun, Stol 1 har bir nosozlik stsenariysining asosiy parametrlarini umumlashtiradi, jarayon nuqsonlarini qurilmaning ishlash muammolari bilan bevosita bog'lash:

Stol 1: Noto'g'ri pasayish tezligi stsenariylari ostida don tuzilishi va issiqlik tarqalish parametrlari

(1) Umumiy pasayish darajasi etarli emas (<50% Kritik paslarda): Noto'g'ri qayta kristallanish va issiqlik qabul qiluvchilarning mahalliy qizib ketishi

1. Jarayonning xususiyatlari: Uchun VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun alyuminiy folga, dagi umumiy pasayish darajasi 3 dumalab olish tugashidan oldin o'tadi (qalinligi 50 mkm → 25 mm → 12 mm dan) ≥50% bo'lishi kerak. ga kamaytirilsa 40% (50mkm→30mkm), saqlangan energiya 65J/m³ ga tushadi - DRX uchun kritik qiymatdan past;

2. Don tuzilishi va issiqlik tarqalishiga ta'siri: Jadvalda ko'rsatilganidek 1, bu stsenariy bimodal don taqsimotini hosil qiladi. Mikro issiqlik batareyasidagi mos keladigan l farqi 8 Vt / ga etadi.(maky), VR/AR minigarniturasi chiplarida 10℃ mahalliy harorat farqiga olib keladi va kadrlar tushishiga olib keladi - bu foydalanuvchi tajribasiga bevosita ta'sir qiladi..

(2) Bir martalik pasayish tezligining haddan tashqari o'zgarishi (Burilish >8%): Don gradienti va issiqlik tarqalishining o'lik zonalari

1. Jarayonning xususiyatlari: Bir martalik pasayish darajasi 2 oxirgi dumalashdan oldin o'tadi (25mkm→12mkm→6,35mkm) da barqaror bo'lishi kerak 45%-50%. Roliklarning aşınması tebranishlarga olib kelishi mumkin 38%-48% (10% og'ish);

2. Don tuzilishi va issiqlik tarqalishiga ta'siri: Ayniqsa, bu tebranish almashinishni hosil qiladi “sovuq / issiq chiziqlar” aylanish yo'nalishi bo'ylab. Jadval sifatida 1 bildiradi, issiqlik o'tkazuvchanligi farqi 8 Vt / ga etadi(maky), va harorat farqi 10 ℃ dan oshadi - VR/AR qurilma chegarasidan ancha yuqori - qaytarilmas issiqlik tarqalishining o'lik zonalarini hosil qiladi.

(3) Teng bo'lmagan ko'ndalang pasayish darajasi (Kenar-markazdan og'ish >5%): Chetning haddan tashqari qizishi va qurilma ishonchliligining pasayishi

1. Jarayonning xususiyatlari: Anormal rolikli toj (0.02mm→0,04 mm) sabab bo'ladi a 6% ko'ndalang pasayish tezligi og'ishi (48% markazda, 42% chekkalarida);

2. Don tuzilishi va issiqlik tarqalishiga ta'siri: Yuqoridagi stsenariylardan tashqari, transvers notekislik birinchi navbatda qurilmaning chidamliligiga ta'sir qiladi. Stol 1 chekka harorati markazdan 7 ℃ yuqori ekanligini ko'rsatadi, muhrlangan kauchuk qarishini tezlashtirish va ishdan chiqish darajasini oshirish 1.5% 4,8% gacha - ishlab chiqaruvchilar uchun asosiy xarajatlar omili.

4. VR/AR qurilmasining notekis don tuzilishidan kelib chiqqan issiqlik tarqalishidagi nosozliklarni tekshirish

Stsenariy tahliliga asoslanish, don notekisligining amaliy ta'sirini tasdiqlash uchun laboratoriya sinovlari va sanoat misollari o'tkazildi. Stol 2 batafsil laboratoriya tekshirish ma'lumotlarini taqdim etadi, real dunyo holatlari esa topilmalarni yanada tasdiqlaydi.

Stol 2: Mikro issiqlik qabul qiluvchining ishlashini laboratoriya tekshiruvi natijalari

(1) Laboratoriya tekshiruvi (Mos keladigan mikro issiqlik qabul qiluvchi stsenariylar)

1. Namuna tayyorlash: Tanlang VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun alyuminiy folga bilan “o'zgaruvchan bir martalik pasayish stavkalari” (mayda don zonasi d=5mkm, yirik don zonasi d=14mkm) va 10mm × 5mm × 6.35mm mikro issiqlik qabul qiluvchilarni ishlab chiqaring;

2. Sinov: Jadval sifatida 2 ko'rsatadi, 15 Vt/sm² issiqlik oqimini qo'llash (VR chip issiqlik ishlab chiqarishni simulyatsiya qilish) 11 ℃ harorat farqi aniqlandi - bu ≤3 ℃ talabdan ancha yuqori. Lazer flesh tahlili (NETZSCH LFA 467) 8 Vt / issiqlik o'tkazuvchanlik farqini tasdiqladi(maky);

3. Xulosa: Noto'g'ri don tuzilishidan kelib chiqadigan issiqlik tarqalishining o'lik zonalari VR qurilma chiplari haroratini chegaradan yuqoriga suradi (60℃), chastotani pasaytirish himoyasini tetiklash.

(2) Sanoat ishi: VR qurilmasi ishlab chiqaruvchisining nosozlik tahlili

In 2023, ishlatilgan VR eshitish vositasi ishlab chiqaruvchisi VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun alyuminiy folga bilan “notekis ko'ndalang pasayish stavkalari,” olib boradigan:

• Jadvalda aks ettirilgan 2, issiqlik qabul qiluvchining chekka harorati 58 ℃ ga yetdi (va boshqalar. 51℃ markazda), tez-tez chip chastotasining pasayishiga olib keladi (kadr tezligi 90 Gts dan 75 Gts gacha pasayadi);

• Mijozlarning shikoyati darajasi ortib bormoqda 2.3% uchun 8.5%, bir martalik sotishdan keyingi xarajat bilan 5 million yuan;

• Folga optimallashtirilgan pasayish stavkalari bilan almashtirilgandan so'ng (jadvalning uchinchi qatorida ko'rsatilganidek 2), issiqlik tarqalish harorati farqi 2,5 ℃ ga tushdi, va shikoyatlar darajasi pasaygan 1.2%.

5. VR/AR mikro issiqlik moslamalarida alyuminiy folga uchun nozik pasayish tezligini nazorat qilish strategiyalari

Tekshirish natijalari asosida, har bir muvaffaqiyatsizlik stsenariysini hal qilish uchun maqsadli nazorat strategiyalari ishlab chiqilgan. Asosiy narsa bosqichma-bosqich pasayish tezligini loyihalashda yotadi, barqaror bir martalik boshqaruv, va bir xil ko'ndalang taqsimot - Jadvalda batafsil tavsiflangan asosiy parametrlar bilan 3.

Stol 3: 6,35 mkm uchun bosqichli pasayish tezligi dizayni 1235 Alyuminiy folga (Dastlabki qalinligi 2 mm)

(1) Bosqichli jami pasayish tezligini loyihalash: Mikro issiqlik tarqalishi uchun don talablariga moslashish

Jadval sifatida 3 tasvirlaydi, tugatish dumaloq bosqichi (o'tadi 7-8) juda muhim - umumiy pasayish tezligini ≥50% saqlash deformatsiyaning saqlanadigan energiyasini 90-110J / m³ ga etishini ta'minlaydi. Bu etarli DRX ni ishga tushiradi, standart og'ish ≤2 mkm bo'lgan don o'lchamlari 5-7 mkm bo'lib, VR/AR mikro issiqlik qabul qiluvchilarning issiqlik o'tkazuvchanlik ehtiyojlariga to'liq mos keladi..

(2) Bir martalik pasayish tezligini barqaror boshqarish: VR/AR issiqlik tarqalishining o'lik zonalarini bostirish

1. Rolikli monitoring: Haqiqiy vaqtda eskirishni aniqlash uchun lazer profilometridan foydalaning (aniqligi 0,001 mm). Aşınma 0,02 mm dan oshganda roliklarni avtomatik ravishda almashtiring, tebranishlarni ±8% dan ±3% gacha kamaytirish - buning oldini olish uchun asosiy qadam “mayda don/qo‘pol don” Jadvaldagi gradient 1;

2. Kuchlanishni muvofiqlashtirish: 15-18kN da barqaror tugatish prokat kuchlanishini saqlang (tebranish ≤±1kN). Yurish tezligini sozlash orqali og'ishlarni qoplang (100-120m/men), bir martalik tebranishlarni ≤5% gacha cheklash;

3. Onlayn fikr-mulohaza: X-ray qalinligi o'lchagichdan foydalaning (aniqligi 0,1 mkm) har 10 ms ma'lumot to'plash. Reduksiya tsilindrining bosimini sozlang (aniqlik 0,01 MPa) qalinligi og'ishi 0,3 mkm dan oshganda - jadvaldagi bir martalik stavkalarga muvofiqligini ta'minlash 3.

(3) Yagona ko'ndalang qisqarish tezligi: Chetning haddan tashqari qizib ketishining oldini olish

1. CVC Rolikli toj: Issiqlik moslamasining kengligi asosida tojni 0,015-0,02 mm ga sozlang (3-15mm), ko'ndalang bosim og'ishini ≤3% ga cheklash - Jadvaldagi chekka markaz muammosini hal qilish 1;

2. Chetni isitish: Chekka isitish moslamasini o'rnating (50-60℃) chekka deformatsiyaga chidamliligini kamaytirish uchun prokat tegirmonining kirish qismida, dan chekka-markazdan chetlanishni pasaytirish >5% ≤3% gacha;

3. Don monitoringi: Don ma'lumotlarini to'plash uchun onlayn EBSD tizimini integratsiyalash 3 folga metriga ko'ndalang kesimlar. Don o'lchamidagi farq 15% dan oshganda rolikli tojni sozlang - jadvalning optimallashtirilgan namunasida aks ettirilgan ko'ndalang bir xillikni ta'minlang 2.

6. Xulosa va istiqbol

Noto'g'ri pasayish tezligini nazorat qilish VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun alyuminiy folga ning zanjirli reaktsiyasini keltirib chiqaradi “saqlanadigan energiya → don tuzilishi → issiqlik o'tkazuvchanligi,” issiqlik tarqalishining o'lik zonalarini shakllantirish (maksimal harorat farqi 11 ℃) va qurilma barqarorligini buzish. Jadvallarda ko'rsatilganidek 1-3, amalga oshirish “umumiy tugatish prokatining qisqarish darajasi ≥50%, bir martalik tebranish ≤±5%, ko'ndalang og'ish ≤3%” 5-7 mkm gacha bo'lgan don o'lchamlariga erishadi (standart og'ish ≤2μm) va issiqlik o'tkazuvchanlik farqlari ≤3W/(maky)-VR/AR qurilmalari uchun ≤3℃ issiqlik tarqalish talabini qondirish.

Kelajakdagi rivojlanish yo'nalishlari ikkita yo'nalishga qaratilgan: ① ishlab chiqish “AI kamaytirish tezligini bashorat qilish tizimi” yuqori VR/AR qurilma quvvat zichligi tendentsiyasini hal qilish uchun (tomonidan chip quvvati 20 Vtga etadi 2025), proaktiv og'ish tuzatish imkonini beradi; ② Don o'lchamidagi farqlarni yanada kamaytirish uchun impuls oqimi bilan ishlaydigan prokatni birlashtiring, bu turdagi alyuminiy folga tomon oldinga siljiydi “nol issiqlik tarqalishi o'lik zonalari.”

Asosiy printsip: uchun pasaytirish tezligini nazorat qilish VR/AR qurilmalaridagi mikro issiqlik moslamalari uchun alyuminiy folga ustuvorlik qilishi kerak “miniatyura issiqlik tarqalishiga moslashtirilgan donning bir xilligi.” 1-3-jadvallardagi ma'lumotlarda aks ettirilganidek, parametrlar qurilmaning issiqlik tarqalish ehtiyojlariga aniq moslangandagina VR/AR uskunasining uzoq muddatli ishonchli ishlashi kafolatlanishi mumkin..