机载计算机液冷结构件清洁度保证技术

　　综合处理机计算机液冷系统主要由框体和液冷模块通过快速接头连接，快速接头为外购成品件，其清洁度达到CJ B4208 6级，因此影响液冷系统清沽度的因素主要是框体和液冷模块这两种液冷结构件的清洁度。形成液冷系统主流道的框体影响清洁度的主要是机械加工过程中的毛刺、生产过程中带入的铝屑等。液冷模块为钎焊零件，影响清洁度的主要是钎焊过程中的焊皮、加工过程中的铝屑和毛刺等，找出影响清洁度的各种因素，加以控制和清理，形成一套完整的液冷清洁度保证技术和清洗工艺，是机载计算机液冷结构件清洁度得以保证的关键。

框体清洁度保证技术

　　综合处理机框体材料为铝合金，流道的剖视示意图如图1所示，流道由主流道和分流道构成，分流道通过孑L 口螺纹接口与快速接头连接，主流道和分流道形成相贯孔。框体主流道为直径函8的深孔，采用深孔钻加工而成，孔内表面粗糙度Ra6.3左右，分流道考虑流量分配设计为咖0.8-44.5的十几种规格的小孔，采用钻头和铣刀加工而成，在相贯线处存在翻边毛刺和棱边，毛刺高度为 0.1-1 min左右，表面粗糙度Ra3.2左右。

　　影响框体零件清洁度的因素有：a.螺纹部分的毛刺; b.各种相贯孔造成的翻边和毛刺;c.加T过程中的铝屑和杂质。针对机械零件加工过程中的毛刺，目前主要的去毛刺技术有电解去毛刺、热爆炸去毛刺、化学去毛刺、磨粒流去毛刺、机械去毛剌等，这几种去毛刺技术各有优缺点，找到适合框体零件去毛刺的方法是关键。

　　采用机械抛光只能完成对主流道的毛刺清理工作，但相贯线处的毛刺无法清理，因此机械抛光方法无法满足去毛刺需要。电解去毛刺需制作适合的电极，框体分流道规格多，电极规格需求就多，成本高，并且框体相贯孔处毛刺均在主流道面，采用电解去毛刺，由于毛刺高度不同，电解去毛刺时间不同，去大毛刺时间长，精度无法控制，容易造成分流道尺寸变大，影响流量分配，因此不宜采用。针对其他几种常用去毛刺方法，我们进行了去毛刺实验。

　　框体热爆炸去毛刺

　　热爆炸去毛刺是将工件放入密闭耐压容器内，容器内充入一定压力的氢气和氧气，经电子点火，氢气和氧气混合瞬间燃烧爆炸，产生强大冲击力，瞬间温度为3 000℃，将丁件毛刺烧掉。缺点是瞬间高温，将改变部分材料的性能，对机载计算机结构件的铝合金而言，会降低铝合金的硬度，同时降低零件的抗拉强度，对液冷产品的耐压能力产生影响，如果后续进行热处理强化，会增大零件的变形。，根据实验情况来看，框体液冷结构件，在结构特征加T完毕后，再进行热爆炸去毛刺，采用0.6 MPa压力进行框体的热爆炸去毛刺处理，叮以去除翻边及凸出毛刺，包括接头螺纹处的毛刺，但对相贯线处的毛刺清理不彻底，框体存在0.3 mm左右变形，对接头螺纹牙型有一定程度的烧伤。

　　框体化学去毛刺

　　化学去毛刺是将清洗干净的金属零件放到化掌溶液中，零件表面金属将以离子形式转到溶液中。这婪离子聚集在‘r件表面，经化学反应形成一层电阻大、电导率小的黏液膜，保护T：件表面不被腐蚀，而毛刺突出于表面，化学作用会将毛刺去掉。化学去毛刺的优点是工艺简单可靠，被处理零件的质量得到改善，对每一批货品的毛刺去除量都能精确控制(通过控制溶液浓度、去除时间、去除零件的质量等)，处理效果均匀一致，故町处理标准件;易弯曲、易损的‘I：件不承受机械负荷，这种处理方式不受其结构和大小限制，不会像采用刮擦、滚筒抛光或研磨工艺那样易损坏表面极其敏感的零件，内部毛刺(例如角形孔)用常规 T艺根本不可能去除，或须花费大量的人工，或要逐件用爆炸法除毛刺，以致耗用大量的人力物力。而用化学去毛刺'! -艺则可大批量、一次性除毛刺。且无变形，经过处理后，件表面的金属清洁度极高;可顺利进行随后的电镀处理，表面光洁平滑，剩余粗糙度只有Ra0.1，工件处理后不会}H现氧脆。缺点是对于复杂形腔或流道，化学去毛刺液体不容易进入，进入后不容易清理出来，会造成对零件的腐蚀破坏，去毛刺完成后立即用中和液中和，并立即用高压水对腔体冲洗，直至干净。

　　针对框体铝合金材料，选用德网技术的“觊格去毛刺一 Al浓缩液”进行化学去毛刺实验，去毛刺液温度加热至 65 cC，分别j韭行2min、4 rnin、6 rnin、8 min、10 min、12 min 的化学去毛刺，进行12 min的化学去毛刺能够彻底去除框体零件的翻边、钻孔等毛刺，12 min的化学去毛刺效果如图2所示。框体零件采用化学去毛刺效果显著，特别是对0.2 mrn以下的毛刺，大毛刺去除需要长时间，但长时间去毛刺对接头螺纹牙型也会去除部分，影响接头螺纹精度，存在安全隐患，同时化学去毛刺需建立一条生产线，才能满足化学去毛刺T艺需求。

　　框体磨粒流去毛刺

　　磨粒流去毛刺方法是使用金刚石粉或碳化硼等各式研磨剂混合成高分子弹性柔软的介质，卜F挤压运动使磨料通过内孑L或加'1：丽的方式进行表面抛光，研磨痕迹与流体通过的方向一致，致使T件需抛光部位达到平均最佳光亮效果。磨料均匀而渐进地对通道表而或边角进行研磨，产生抛光、倒角作用。不同载体的黏度、磨砂种类、磨粒大小，可以产生不同的效果，常用磨料类，魁有碳化硅、立方氮化硼、氧化铝和金钢砂，砂粒尺寸在0.00-5-1.5 mm。

　　对框体进行磨粒流去毛刺实验，选用220月、400目、 1 200目的碳化硅磨科，机床压力设定为1.5 MPa、4 MPa、 7 MPa，采用多种组合对试验件和框体零件进行去毛刺，试件去毛刺效果如图3所示。通过实验效果叮以看出，采用磨粒流可以较好地去除框体零件的毛刺，交叉孔相贯线处形成光滑的圆角，可以有效地减小流阻。但磨粒流去毛刺时间对孔径有扩大的影响，正式生产中心严格控制磨粒流去毛刺时间。通过实验，对于液冷框体零件单孔采用7 MPa机床压力进行15 miri的磨粒流去毛刺效果最佳，框体零件去毛刺效果如图4所示。

　　通过对框体零件的去毛刺实验，综合各技术的优缺点，磨粒流去毛刺技术最适合框体零件去毛刺，可以保证毛刺清理彻底，并能达到减少流阻的作用。