3D列印機

電子

POLYRACK TECH-GROUP
產業類別:電子
公司產品:機架、外殼
使用產品:SolidWorks, SolidWorks Flow Simulation
POLYRACK善用SolidWorks Flow Simulation最佳化電子封裝的冷卻功能!
 
前言
POLYRACK Tech-Group是德國電子業首屈一指的整合式封裝解決方案供應商。POLYRACK提供眾多產品與服務,包括外殼、19吋機架、微電腦封裝系統(MPS)、工業電腦設備與背板,以及量身訂製的零組件和解決方案。對包含多塊印刷電路板(PCB)和複雜熱傳難題的機架式電子系統進行有效封裝方面,能提供專業的技術支持。
 

流體分析需求逐步浮上檯面

根據公司開發經理Bernd Knab介紹,曾經有一位客戶與POLYRACK接洽,要求提供流體模擬諮詢服務。「當有一位客戶要求我們對封裝設計執行流體模擬時,我們意識到流體分析功能將會變得越來越重要,」Knab解釋道。「我們相信,透過布局將結構體內部的行為可視化,這項技術將使我們能夠節省時間、降低成本,並提高效能。」

現在,POLYRACK Tech-Group需要解決的問題是:為機架式電子系統和元件最佳化電子冷卻功能,並創造有效的冷卻系統設計。
 
選擇與CAD整合的SolidWorks Flow Simulation
在評估流體分析軟體的過程中,POLYRACK認定與其現有CAD軟體整合的系統更為可取。「在CAD系統內進行模擬要更好一些,」Knab強調道。「當您必須將資料輸入到另一種格式中時,通常要花非常多的時間才能完成操作,並需要來回於應用程式之間,有時還需要重複操作。」

POLYRACK使用的是SolidWorks® 3D CAD軟體,該公司很高興地獲悉SolidWorks Simulation計算流體力學 (CFD) 分析軟體能夠滿足其液體流動和熱傳分析需求。公司還增加了電子冷卻模組,以擴大其處理與多核心和熱管相關的熱傳問題的能力。

「SolidWorks深獲我們的喜愛,因此,期望能夠在SolidWorks Flow Simulation上獲得同樣的體驗,」Knab解釋道。「SolidWorks Flow Simulation使我們可以更好地瞭解和解決我們產品內部的熱傳難題,透過這樣的方式完善了我們的開發成果。」
 
解決熱傳難題並獲得非凡成果
藉由SolidWorks Flow Simulation,POLYRACK可以迅速地模擬出封裝設計 (其中90%的封裝設計都是為特定的用途訂製的) 中的熱傳行為。這些分析訊息使POLYRACK的工程師能夠提高冷卻效能,同時還能節省時間和降低成本。例如,在一個包含10塊高度整合,不同主機板的機架上,流體模擬證實了使用八個小風扇來冷卻系統比最初設計中使用四個大風扇來得有效。

「使用SolidWorks Flow Simulation可以模擬出氣流特性造成的效果,這將使我們能夠在軟體中解決熱傳問題,而不必製造大量昂貴的原型,」Knab解釋道。「如果沒有模擬功能,單為這個包含10塊主機板的機架配置最佳化冷卻系統將需要花費三個月或更長的時間。利用SolidWorks Flow Simulation,我們只花了兩個星期就完成了這項工作。」
 
發明新方法,縮短原型週期
透過模擬熱傳現象並瞭解封裝設計的細微變動對冷卻系統效能的影響,POLYRACK可以開發有創意的方法,並縮短昂貴的原型製造週期。「關鍵在於要使電子元件上方的氣流達到理想數量而且不會產生紊流,」Knab指出道。「在機架系統中,您常常會遇到這些情況,靠近風扇的主機板將會獲得大部份的氣流,而機架中位於較低位置的下一塊主機板則無法獲得足夠的氣流。」

「藉由SolidWorks Flow Simulation,我們可以發現,透過在風扇的前面安置帶孔金屬板和重新調整印刷電路板的位置,我們可以將氣流疏散開來,使氣流均勻地散布在整個系統中,」Knab繼續說道。「這種方法將使每塊電路板上方的氣流保持相同的速度和壓力,這一成就讓我們十分興奮,因為如果沒有SolidWorks Flow Simulation,我們可能連嘗試的機會都沒有。除最佳化冷卻系統外,SolidWorks Flow Simulation還能夠幫助我們在每項專案中,平均減少兩個原型的製作。」
 
有效找出最佳散熱鰭片
由於SolidWorks Flow Simulation整合在SolidWorks設計軟體中,因此,POLYRACK可以利用設計配置在大量不同的元件 (如散熱鰭片) 上有效地執行熱傳分析。「舉例來說,為了確定哪種散熱鰭片的散熱效果最佳,我們使用配置模擬五種不同的散熱鰭片,」Knab說道。「我們只需定義一次該問題,就可以同時運行這五項模擬任務,節省大量的時間。

SolidWorks Flow Simulation不僅提高了我們的工作效率和效益,而且讓我們能夠順利解決熱傳難題。如果沒有該軟體,我們將無法解決這些難題。」Knab微笑道。
 
 
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