專(zhuān)利名稱：風(fēng)扇構(gòu)件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種風(fēng)扇構(gòu)件及其制造方法，特別是一種利用鎂合金經(jīng)由鍛造方式制 成的風(fēng)扇構(gòu)件。
背景技術(shù)：
一般風(fēng)扇構(gòu)件，例如扇框基座、扇輪或蓋板等，大都選擇以ABS、PC或PBT等復(fù)合 性塑料材料利用射出成型方式制成，其中前述復(fù)合性塑料材料大都具有質(zhì)量輕、具高可塑 性及成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因此被大量運(yùn)用于風(fēng)扇構(gòu)件的生產(chǎn)制作及應(yīng)用上。隨著科技持續(xù)進(jìn)步，電子產(chǎn)品的效能越來(lái)越快速，且產(chǎn)品尺寸也越來(lái)越小，因此如 何對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行散熱降溫也為當(dāng)前積極研究開(kāi)發(fā)的課題。目前大部分的電子產(chǎn)品大都利 用散熱風(fēng)扇作為主要的冷卻降溫工具，使得散熱風(fēng)扇的尺寸微小化及散熱效能提升也相對(duì) 成為該領(lǐng)域極欲改善的主要方向。然而，由于前述復(fù)合性塑料材料本身的熱傳導(dǎo)能力較差，導(dǎo)致該塑料風(fēng)扇構(gòu)件本 身的作業(yè)溫度容易快速升高，且不容易降溫，連帶影響該塑料風(fēng)扇構(gòu)件組成的散熱風(fēng)扇的 整體散熱效能；又，前述復(fù)合性塑料材料本身的機(jī)械強(qiáng)度不足，使得該塑料風(fēng)扇構(gòu)件的整體 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也受到影響，不利于該塑料風(fēng)扇構(gòu)件長(zhǎng)時(shí)間在高溫及持續(xù)震動(dòng)的環(huán)境下使用，進(jìn) 而縮短了該塑料風(fēng)扇構(gòu)件組成的散熱風(fēng)扇的使用壽命。有鑒于此，為了克服前述現(xiàn)有塑料風(fēng)扇構(gòu)件的缺點(diǎn)，選擇了鋁合金作為制造該風(fēng) 扇構(gòu)件的另一種材質(zhì)，其中鋁合金相較于前述復(fù)合性塑料材料具有極佳的熱傳導(dǎo)能力及高 機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，因此該鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件確實(shí)能夠有效提升散熱風(fēng)扇的整體散熱效能，并 強(qiáng)化其結(jié)構(gòu)可靠度，延長(zhǎng)使用壽命。然而，由于前述鋁合金材質(zhì)的比重2. 8約略為前述復(fù)合性塑料材料(以ABS為例) 比重1. 04的三倍，導(dǎo)致該風(fēng)扇構(gòu)件的重量大幅增加，因?yàn)樯容喼亓康脑黾訉?huì)造成散熱風(fēng) 扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)芯軸或其他支撐構(gòu)件的負(fù)載也隨之增加，故高比重的鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件反而會(huì)增加 機(jī)械應(yīng)力產(chǎn)生的情況，而縮短散熱風(fēng)扇的使用壽命。另外，由于前述復(fù)合性塑料材料在生產(chǎn)制作該塑料風(fēng)扇構(gòu)件時(shí)受到射出成形方式 的工藝限制，以及材料本身的機(jī)械強(qiáng)度不足等因素，使得射出成型制成的該塑料風(fēng)扇構(gòu)件 必須維持有一定厚度比例(目前能達(dá)到的最小厚度約為1mm)，才能讓該塑料風(fēng)扇構(gòu)件成 型，造成該塑料風(fēng)扇構(gòu)件的尺寸無(wú)法進(jìn)一步縮小。又，前述鋁合金材質(zhì)在生產(chǎn)制作該風(fēng)扇構(gòu)件時(shí)，該鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件大都選擇以鋁 擠或壓鑄方式成型，然而鋁擠或壓鑄成型方式往往會(huì)造成該鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件產(chǎn)生表面缺陷 (例如氣孔或擠痕等)，使得初步成型的風(fēng)扇構(gòu)件需要多經(jīng)過(guò)一道表面處理程序消除表面 缺陷，以致工藝步驟過(guò)于繁雜及生產(chǎn)成本過(guò)高等缺點(diǎn)。另一方面，由于受到鋁擠或壓鑄成 型方式的工藝限制，使得鋁擠或壓鑄制成的該鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件也必須維持有一定厚度比例 (目前能達(dá)到的最小厚度約為0.8mm)，才能讓該鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件成型，且成品形狀也受到 限制?；谏鲜鲈?，本發(fā)明提供一種風(fēng)扇構(gòu)件及其制造方法進(jìn)一步克服上述缺點(diǎn)，提升散3熱風(fēng)扇的散熱效能及整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種風(fēng)扇構(gòu)件及其制造方法，借助機(jī)械制造方式將AZ-31鎂合金制成 風(fēng)扇構(gòu)件，借此獲得具高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及高導(dǎo)熱能力的輕質(zhì)風(fēng)扇構(gòu)件，為本發(fā)明的目的。本發(fā)明提供一種風(fēng)扇構(gòu)件及其制造方法，將AZ-31鎂合金利用鍛造方式制成風(fēng)扇 構(gòu)件，在維持風(fēng)扇構(gòu)件的機(jī)械強(qiáng)度前提下達(dá)到薄型化的目的，為本發(fā)明的另一發(fā)明目的。本發(fā)明提供一種風(fēng)扇構(gòu)件及其制造方法，用以提升散熱風(fēng)扇的整體散熱效率，為 本發(fā)明的再一發(fā)明目的。為達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明所運(yùn)用的技術(shù)手段有一種風(fēng)扇構(gòu)件，由AZ-31鎂合金所制成，其成分包含以重量百分比計(jì)的鋁2. 5至3. 5%、銅0. 05%以下、鈣0. 04%以下、鐵0. 005%以 下、錳0. 2%以下、鋅0. 6至1. 4%、鎳0. 005%以下、硅0. 以下，以及其余比例為鎂。一種風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于步驟包含預(yù)制能夠相互對(duì)接的一個(gè)上模及一個(gè)下模，該上模的一個(gè)模穴及下模的一個(gè)模穴 共同構(gòu)成風(fēng)扇構(gòu)件的輪廓形狀；置放一個(gè)鎂錠于該下模的模穴中；及利用一個(gè)鍛錘帶動(dòng)該上模對(duì)該下模的模穴內(nèi)的鎂錠進(jìn)行連續(xù)沖鍛，以成形一個(gè)鎂 合金風(fēng)扇構(gòu)件。本發(fā)明的有益效果在于，借助機(jī)械成型方式制成具有高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、高導(dǎo)熱能力及 厚度薄的輕質(zhì)風(fēng)扇構(gòu)件，有助于提升散熱風(fēng)扇的散熱效率，并延長(zhǎng)其使用壽命。將AZ-31鎂 合金利用鍛造方式制成風(fēng)扇構(gòu)件，在維持風(fēng)扇構(gòu)件的機(jī)械強(qiáng)度前提下達(dá)到薄型化。借助風(fēng) 扇構(gòu)件及其制造方法，用以提升散熱風(fēng)扇的整體散熱效率。


圖1 本發(fā)明較佳實(shí)施例的風(fēng)扇構(gòu)件的立體分解示意圖。圖2 本發(fā)明較佳實(shí)施例的鎂合金蓋板相較于塑料蓋板及鋁合金蓋板的應(yīng)力-應(yīng) 變比較圖。圖3 本發(fā)明較佳實(shí)施例的鎂合金扇輪相較于塑料扇輪的應(yīng)力-應(yīng)變比較圖。圖4 本發(fā)明較佳實(shí)施例的風(fēng)扇構(gòu)件制造方法的流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明1扇框基座 2扇輪 3蓋板
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述及其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明的較 佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，一般散熱風(fēng)扇主要由一扇框基座1、一扇輪2及一蓋板3等風(fēng) 扇構(gòu)件所組合而成，本發(fā)明較佳實(shí)施例選擇由一 AZ-31鎂合金以機(jī)械成型方式制成該扇 框基座1、扇輪2及蓋板3等風(fēng)扇構(gòu)件，其中該AZ-31鎂合金的成分重量百分比包含有鋁(Al) 2. 5 至 3. 5 %、銅(Cu) 0. 05 % 以下、鈣(Ca) 0. 04 % 以下、鐵(Fe) 0. 005 % 以下、錳 (Mn)O. 2%以下、鋅(Zn)O. 6至1.4%、鎳(Ni) 0. 005%以下、硅(Si)O. 以下，以及其余比 例為鎂(Mg)。該AZ-31鎂合金的組成密度約為1. 77g/cm3。請(qǐng)參照下列表1所示，本發(fā)明所采用的AZ-31鎂合金不論在機(jī)械強(qiáng)度(例如降伏 強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度等)及熱傳導(dǎo)系數(shù)均明顯優(yōu)于復(fù)合性塑料材料ABS ；另外，再參照?qǐng)D2及圖 3所示，由圖示可清楚得知本發(fā)明的鎂合金風(fēng)扇構(gòu)件不論是該鎂合金扇輪2或該鎂合金蓋 板3，相較現(xiàn)有ABS塑料風(fēng)扇構(gòu)件均明顯具有較佳的抗應(yīng)變能力，故該鎂合金風(fēng)扇構(gòu)件具有 的高強(qiáng)度及高導(dǎo)熱性能夠克服現(xiàn)有ABS塑料風(fēng)扇構(gòu)件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的缺陷，并延長(zhǎng)散熱風(fēng) 扇的使用壽命。又，請(qǐng)同時(shí)參照下列表1及2，相較于利用ADC12鋁合金所制成的鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件， 雖然該鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件在機(jī)械強(qiáng)度及導(dǎo)熱能力上并不比本發(fā)明的鎂合金風(fēng)扇構(gòu)件差，但是 由于AZ-31鎂合金的比重遠(yuǎn)低于ADC12鋁合金的比重，故在相同體積的前提下，本發(fā)明的鎂 合金蓋板3的重量?jī)H為現(xiàn)有鋁合金蓋板重量的60% (如表2所示)，同理可知其他的鎂合 金扇框基座1或扇輪2等構(gòu)件也相對(duì)具有輕量化的效果，其能夠大幅降低散熱風(fēng)扇的整體 重量，同時(shí)減輕散熱風(fēng)扇在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)該扇輪2的芯軸(未繪示)或其他支撐構(gòu)件的負(fù)載，延長(zhǎng) 散熱風(fēng)扇的使用壽命。在目前電子產(chǎn)品講求微小化及輕量化的前提下，本發(fā)明的鎂合金風(fēng)扇構(gòu)件相較于 現(xiàn)有鋁合金風(fēng)扇構(gòu)件不但能夠大幅減輕構(gòu)件重量，達(dá)到輕量化的目的，同時(shí)還能使散熱風(fēng) 扇保有極佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。表1、現(xiàn)有風(fēng)扇構(gòu)件材料ABS、鋁合金ADC12及本發(fā)明AZ-31鎂合金的材質(zhì)特性。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)扇構(gòu)件，用以構(gòu)成一個(gè)散熱風(fēng)扇，其特征在于成分包含以重量百分比計(jì)的鋁2. 5至3. 5%、銅0. 005%以下、鈣0. 04%以下、鐵0. 005%以下、 錳0. 2%以下、鋅0. 6至1. 4%、鎳0. 005%以下，及其余比例為鎂。
2.依權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇構(gòu)件，其特征在于，該風(fēng)扇構(gòu)件為一個(gè)扇框基座。
3.依權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇構(gòu)件，其特征在于，該風(fēng)扇構(gòu)件為一個(gè)扇輪。
4.依權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇構(gòu)件，其特征在于，該風(fēng)扇構(gòu)件為一個(gè)蓋板。
5.依權(quán)利要求1、2、3或4所述的風(fēng)扇構(gòu)件，其特征在于，該風(fēng)扇構(gòu)件的比重為1.74至 1. 8g/cm3。
6.一種風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于步驟包含預(yù)制能夠相互對(duì)接的一個(gè)上模及一個(gè)下模，該上模的一個(gè)模穴及下模的一個(gè)模穴共同 構(gòu)成風(fēng)扇構(gòu)件的輪廓形狀；置放一個(gè)鎂錠于該下模的模穴中；及利用一個(gè)鍛錘帶動(dòng)該上模對(duì)該下模的模穴內(nèi)的鎂錠進(jìn)行連續(xù)沖鍛，以成形一個(gè)鎂合金 風(fēng)扇構(gòu)件。
7.依權(quán)利要求6所述的風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于，該鎂錠為AZ-31鎂合金。
8.依權(quán)利要求7所述的風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于，在該鎂錠置放于該下模的模 穴之前，預(yù)先加熱該鎂錠至300°C以上，再進(jìn)行后續(xù)沖鍛程序。
9.依權(quán)利要求7所述的風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于，在該鎂錠置放于該下模的模 穴之前，預(yù)先加熱該鎂錠至25°C 30(TC之間，再進(jìn)行后續(xù)沖鍛程序。
10.依權(quán)利要求6、7、8或9所述的風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于，在該風(fēng)扇構(gòu)件成品 為一個(gè)扇框基座。
11.依權(quán)利要求6、7、8或9所述的風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于，在該風(fēng)扇構(gòu)件成品 為一個(gè)扇輪。
12.依權(quán)利要求6、7、8或9所述的風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，其特征在于，在該風(fēng)扇構(gòu)件成品 為一個(gè)蓋板。
全文摘要
一種風(fēng)扇構(gòu)件，由AZ-31鎂合金所制成，其成分包含以重量百分比計(jì)的鋁2.5至3.5％、銅0.05％以下、鈣0.04％以下、鐵0.005％以下、錳0.2％以下、鋅0.6至1.4％、鎳0.005％以下、硅0.1％以下，以及其余比例為鎂。該風(fēng)扇構(gòu)件制作方法，預(yù)制能夠相互對(duì)接的一個(gè)上模及一個(gè)下模，該上模的一個(gè)模穴及下模的一個(gè)模穴共同構(gòu)成風(fēng)扇構(gòu)件的輪廓形狀；置放一個(gè)鎂錠于該下模的模穴中；及利用一個(gè)鍛錘帶動(dòng)該上模對(duì)該下模的模穴內(nèi)的鎂錠進(jìn)行連續(xù)沖鍛，以成形一個(gè)鎂合金風(fēng)扇構(gòu)件。如此，借助機(jī)械成型方式制成具有高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、高導(dǎo)熱能力及厚度薄的輕質(zhì)風(fēng)扇構(gòu)件，有助于提升散熱風(fēng)扇的散熱效率，并延長(zhǎng)其使用壽命。
文檔編號(hào)F04D25/08GK102052331SQ20091021086
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者李朝勛, 洪銀樹(shù), 王啟明, 謝岡穎 申請(qǐng)人:建準(zhǔn)電機(jī)工業(yè)股份有限公司