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联想账号用户注册协议

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最新更新:2024年9月12日

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联想社区»论坛 Lenovo 手机 ZUK Z2 受烤机锁核之苦,决定自制散热后盖,欢迎围观和讨论。持 ...

[分享] 受烤机锁核之苦,决定自制散热后盖,欢迎围观和讨论。持续更新中

发表于 2018-7-29 15:50   |   来自web社区
3806 65  
【当前更新】
  最近在忙工作室的项目,刚松了一口气,先更新一点当前的思考和遇到的困难。   关于散热方案我做了各种分析和思考(实验做不出来,又不会有限元分析,只能YY了),已经搞得我头都大了,本来只想简单的做个散热后盖,结果考虑了太多问题,越做越复杂,已经超出了自己的能力范围。现在想到的是依然用散热翅片加导热片的模式,但是不用散热硅脂了,因为对采用增大散热面积来达到散热目的的方案来说,散热硅脂会更多的减少散热面积。所以只需要把导热片和散热片良好地结合在一起就行了,再在散热片上扎些小孔,方便空气流动。而问题就来了,到底怎么将导热片和散热翅片结合在一起呢?用胶水的话会不会降低散热翅片和导热片之间的传热效率?胶水该怎么涂抹才能只粘住散热片和导热片接触的部分,而不会覆盖其他不接触但是需要和空气接触散热的部分呢?这是目前在现有工艺下(容易实现的工艺,而不是像焊接那样的)我所无法解决的......
  另外就是关于CPU位于屏幕那一侧的散热方案。  
   主要用了热管的原理,即热管内工质在热端受热气化变成蒸汽,蒸汽到达冷端冷凝成液态,经吸附性材料的吸附作用到达热端再一次蒸发,如此循环进行传热。但是考虑到尺寸受限,以及取材的方便。于是采用两片铝质薄片作为热管外壁,工质采用医用酒精,吸附性材料用一层卫生纸。这样一来可以使其热端只有0.3mm左右的厚度——便于安装在屏幕与CPU之间(但是似乎依然很厚,还不知道能不能塞进去)。
  其安装位置大致如下图所示(图中各种手机零部件的位置是我反复观看拆机视频和一些拆机图片大概得出来的)

QQ截图20180802160724.png


热管片的大致结构

QQ截图20180802160741.png


其大概制作过程和工作原理如下:
  制作过程:选取合适尺寸的两块金属薄片,弯成U型(刚好能包住主板即可),将两金属薄片的一端敲出一个小的凹坑(大概如上图所示);再将纸片放在两金属薄片之间,封住除凹坑所在位置的两金属片间的缝隙,再用注射器往内部注入适量的酒精。再按住凹坑,使其变瘪,最后封住凹坑处的缝隙,使金属片间形成具有一定负压(凹坑被压瘪后会有回弹趋势形成负压)的封闭空间。
  工作原理:因为CPU发热加热了热管片的热端,使内部酒精蒸发,而在负压作用下被吸到冷端,酒精蒸汽在冷端会被冷凝成酒精液体,在被纸片吸附后被带到
热端再次蒸发,如此循环往复,起到把CPU热量带到后盖散热片的作用。
 但是依然遇到了一些问题。其一。虽然热管片已经足够薄,但是是否会在受热时膨胀过多撑坏手机内部结构还不确定。其二,由于主板一侧有按键,所以热管片不能从外侧绕到后方,只能从主板和电池之间的缝隙绕到后方,具体缝隙有多宽,会不会影响其他元件暂时未知。其三,在现有工艺下,为了使金属片间结合牢固又够薄,只能用强力胶水,但是一般的强力胶水都怕酒精,所以热管片的密封成了一个问题。
 以上问题都是我现在暂时或者很长时间无法解决的,说实话有点想放弃做散热后盖了,做简单的金属后盖散热吧,自己心里又总是对已有的更好的散热想法无法忽视,唉!想法超出了自身能力就是这种后果......
 如果看到此帖的朋友有好的方法可以提出来,解救一下我在解决上述问题前就不再更了......


65条回复 最新评论
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-4 10:40:05 | 显示全部楼层
【当前更新】
  最近在忙工作室的项目,刚松了一口气,先更新一点当前的思考和遇到的困难。   关于散热方案我做了各种分析和思考(实验做不出来,又不会有限元分析,只能YY了),已经搞得我头都大了,本来只想简单的做个散热后盖,结果考虑了太多问题,越做越复杂,已经超出了自己的能力范围。现在想到的是依然用散热翅片加导热片的模式,但是不用散热硅脂了,因为对采用增大散热面积来达到散热目的的方案来说,散热硅脂会更多的减少散热面积。所以只需要把导热片和散热片良好地结合在一起就行了,再在散热片上扎些小孔,方便空气流动。而问题就来了,到底怎么将导热片和散热翅片结合在一起呢?用胶水的话会不会降低散热翅片和导热片之间的传热效率?胶水该怎么涂抹才能只粘住散热片和导热片接触的部分,而不会覆盖其他不接触但是需要和空气接触散热的部分呢?这是目前在现有工艺下(容易实现的工艺,而不是像焊接那样的)我所无法解决的......
  另外就是关于CPU位于屏幕那一侧的散热方案。  
   主要用了热管的原理,即热管内工质在热端受热气化变成蒸汽,蒸汽到达冷端冷凝成液态,经吸附性材料的吸附作用到达热端再一次蒸发,如此循环进行传热。但是考虑到尺寸受限,以及取材的方便。于是采用两片铝质薄片作为热管外壁,工质采用医用酒精,吸附性材料用一层卫生纸。这样一来可以使其热端只有0.3mm左右的厚度——便于安装在屏幕与CPU之间(但是似乎依然很厚,还不知道能不能塞进去)。
  其安装位置大致如下图所示(图中各种手机零部件的位置是我反复观看拆机视频和一些拆机图片大概得出来的)

QQ截图20180802160724.png


热管片的大致结构

QQ截图20180802160741.png


其大概制作过程和工作原理如下:
  制作过程:选取合适尺寸的两块金属薄片,弯成U型(刚好能包住主板即可),将两金属薄片的一端敲出一个小的凹坑(大概如上图所示);再将纸片放在两金属薄片之间,封住除凹坑所在位置的两金属片间的缝隙,再用注射器往内部注入适量的酒精。再按住凹坑,使其变瘪,最后封住凹坑处的缝隙,使金属片间形成具有一定负压(凹坑被压瘪后会有回弹趋势形成负压)的封闭空间。
  工作原理:因为CPU发热加热了热管片的热端,使内部酒精蒸发,而在负压作用下被吸到冷端,酒精蒸汽在冷端会被冷凝成酒精液体,在被纸片吸附后被带到
热端再次蒸发,如此循环往复,起到把CPU热量带到后盖散热片的作用。
 但是依然遇到了一些问题。其一。虽然热管片已经足够薄,但是是否会在受热时膨胀过多撑坏手机内部结构还不确定。其二,由于主板一侧有按键,所以热管片不能从外侧绕到后方,只能从主板和电池之间的缝隙绕到后方,具体缝隙有多宽,会不会影响其他元件暂时未知。其三,在现有工艺下,为了使金属片间结合牢固又够薄,只能用强力胶水,但是一般的强力胶水都怕酒精,所以热管片的密封成了一个问题。
 以上问题都是我现在暂时或者很长时间无法解决的,说实话有点想放弃做散热后盖了,做简单的金属后盖散热吧,自己心里又总是对已有的更好的散热想法无法忽视,唉!想法超出了自身能力就是这种后果......
 如果看到此帖的朋友有好的方法可以提出来,解救一下我在解决上述问题前就不再更了......


来一杯咖啡 发表于 2018-8-7 00:28:44 | 显示全部楼层
我z2 CPU温度70多度,电池到达50°强制重启,玩王者电池随便40多度,你看我怕了么,哈哈
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-7 18:57:28 | 显示全部楼层
来一杯咖啡 发表于 2018-8-7 00:28
我z2 CPU温度70多度,电池到达50°强制重启,玩王者电池随便40多度,你看我怕了么,哈哈 ...

哈哈哈哈,没办法被逼出来的
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-8 09:25:31 | 显示全部楼层
之前提到的两大问题(主要都是粘合、密封的问题),前两天已经在网上找到合适的胶水了,现在还在路上,再过两天等胶水到了再继续做尝试。
xxll_2 发表于 2018-8-10 16:41:08 | 显示全部楼层
关注一下,,后盖碎了,,想找个金属的后盖,,
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-10 16:59:17 | 显示全部楼层
xxll_2 发表于 2018-8-10 16:41
关注一下,,后盖碎了,,想找个金属的后盖,,

到现在为止我觉得我做得越来越复杂了,成本也变高了,步骤也繁琐,况且都还没做完,所以估计不会是你想要的[手动尴尬]
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-11 11:08:47 | 显示全部楼层
不知不觉已经过去差不多半个月了,买的胶水昨天试了发现效果并不如预期,又是七八个小时才干的慢胶,下午再试一下......感觉已经快被这个东西整焦虑了,也是自己作的,偏要搞那么复杂......
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-12 00:31:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 钢的侠 于 2018-8-12 00:39 编辑

我擦,刚才才发现打算做的那种热管片跟魅族8.8号发布的魅族16采用的液冷散热是同样的原理和构造。不过也是很早就运用在电子产品上了,看来原理是没问题的,就差做出来的工艺了
ZUK395226 发表于 2018-8-12 04:03:41 | 显示全部楼层
楼主如果有设备条件的话,建议直接拆开充电器,两侧弧形可以用切掉,然后用铜的小片上涂上硅脂(也就是散热膏),贴到发热元件上,用橡皮筋或者焊锡固定
大概如图所示

无标题.png


WIN7自带画图,画的,渣的很。 见谅
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-12 09:10:40 | 显示全部楼层
ZUK395226 发表于 2018-8-12 04:03
楼主如果有设备条件的话,建议直接拆开充电器,两侧弧形可以用切掉,然后用铜的小片上涂上硅脂(也就是散热 ...

明白你的意思,但是我主要是做手机散热,之前在充电器上做是为了测试散热效果的,只不过没测出来就是了。况且对充电器这么大刀阔斧的改造还是有难度的,也不安全。
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-12 09:31:55 | 显示全部楼层
【当前更新】  尝试了多种方案,经历一次次失败后,终于勉强解决了易拉罐薄片的粘合问题!!!!
  经过近二十小时的凝固,买的高导热环氧树脂灌封胶(高导热是为了满足后盖散热器中导热铜片和散热翅片间良好的导热;环氧树脂适合粘接金属,包括铝片和铝片,铜片和铝片之间的粘接;环氧树脂也耐热管片中酒精的腐蚀。所以这一种胶水就解决了之前提到的三大难点!!)终于硬化并将铝制易拉罐薄片粘接在了一起,粘合强度应该能满足需要,只要不是暴力破坏是没问题的。
  做到这终于算见到一丝曙光,后面会先完成热管片的制作,后盖散热器延后,因为当时买这个胶的时候不太了解,被里面参数的单位给坑了,结果买到了导热系数很小的一种,而且还贵些,另外有一款比这个导热系数大的还便宜得多,当时发现的时候是真的懊悔所以强迫症的我还是打算多等几天,把导热系数更高的买回来做后盖散热器,现在买这个就拿来做热管片了。
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-12 23:21:14 | 显示全部楼层
做热管片需要确定尺寸,所以准备拆机,在换备用机前准备把联系人转出来,好嘛,在手机重新开机的情况下,只是打开通讯录这一个系统应用就卡得不行!!!玩个游戏都不见得这么卡,上下翻页反应几秒钟,还是一顿一顿的,而且还烫得不行,真的气得想摔手机!!!垃圾垃圾垃圾!!!气得我都不想改造散热了CTM
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-13 09:56:44 | 显示全部楼层
本帖最后由 钢的侠 于 2018-8-13 17:04 编辑

【当前更新】
  为了获得热管片的安装和形状尺寸,第一次拆开手机后盖。
  即使用热风枪加热,也还是比较难拆开的,不过为了安全,也没敢加热太久,一边撬一边加热,一点点把后盖取下来了。另外,拆了之后才发现,后盖是有防水处理的,能看到取下的盖上有残留的黑色带状物,这个带状物既是胶也是密封圈。后面再装回去肯定就没那么好的密封效果了,不过后盖改了也很难做防水,只有用之前买回来的屏幕胶粘一下。
ps:纪念一下后盖原本的样子

001.jpg


钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-13 17:25:16 | 显示全部楼层
【当前更新】
  更新一下热管片的制作进度。
根据主板的尺寸,以及热管片的布置,大概确定热管片尺寸为50×86mm。裁剪铝制易拉罐并将边缘打磨3-4mm,便于胶水粘附。

DIYIMG_20180813_102922.jpg


裁剪一37X67mm纸片,作为热管片中间的吸附性材料,为了增强其吸附运送介质的能力,在沿着介质流动方向用刀片划出一道道紧密的细槽(划槽后效果见下图2、3,左边为划有细槽的,右边没有做任何处理)

DIYIMG_20180813_144326.jpg

DIYIMG_20180813_130930.jpg

DIYIMG_20180813_131031.jpg


将铝片弯折成Z字型,中间长度4mm,两长边等长,并将纸片夹在中间

DIYIMG_20180813_165810.jpg


当前进度如上所示,明天再继续热管片的细节处理,包括在薄片上制作出负压槽,以及导流槽等。
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-14 12:42:15 | 显示全部楼层
在做热管片的时候遇到了一点小麻烦,果然纯手工还是需要些运气才能做出满意的效果,只不过耐心也快耗完了......
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-14 12:42:53 | 显示全部楼层
在做热管片的时候遇到了一点小麻烦,果然纯手工还是需要些运气才能做出满意的效果,只不过耐心也快耗完了......
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-14 18:39:44 | 显示全部楼层
【当前更新】
  不得不说热管片的制作太麻烦了,纯手工实在难以保证精度。
  下面接着昨天的进度简要介绍后期的制作过程:
在其中一薄片上划出一些凹槽,方便蒸汽从热端流向冷端(只是设想)

IMG_20180814_143751.jpg


剪出一个纸框,使其能覆盖薄片的边缘部分,并且一端加厚

IMG_20180814_165327.jpg


将上图纸框用环氧树脂胶浸湿,夹在薄片间,并夹紧其三边(下图用的磁铁的相互吸力夹紧),留出一边方便后面加入酒精再封口

IMG_20180814_180753.jpg


这次如果失败,很可能就放弃热管导热了
钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-15 12:05:15 | 显示全部楼层
【当前更新】
  现在更新一下热管片的最后制作步骤。
  经过十多个小时的凝固,热管片已经牢牢地粘合在了一起,气密性也良好,不要问我是怎么判断出来的......然后用注射器从开口处注入0.5ml酒精,再用环氧树脂胶封口,如下图(图一右上角为已经混合好的环氧树脂胶)。
  其实做到这一步,我已经对热管片的制作不抱希望了,因为和想象中的样子差太多了,太粗糙!!

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PS:不得不吐槽一下社区系统,今天准备更新帖子的时候,突然提示我无权发帖?先是让我设置头像,可是我早就设置过头像,重新设置了好几次系统才反应过来;然后又让我激活邮箱,关键跳出来的页面根本就不是激活邮箱的页面,而是修改密码的界面,操作了几次都不成功后才发现是页面不对,还是自己找到激活邮箱界面才终于激活成功,真的是...

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钢的侠  楼主| 发表于 2018-8-15 18:40:11 | 显示全部楼层
【当前更新】
  虽然热管片结果还没出来(胶水未干),但是已经打算取消使用热管片了,一是因为热管片很可能达不到想要的效果,在制作中就能感觉出来,已经很尽力在做了,但是实际情况差太远;二是发现了我手机存在的一个大问题!!不知道其他人的手机是否也有这个问题,就是手机主板背面平面高度比电池平面高度低得多(见下图一),大概有0.5mm,这样的话后盖盖上去也只能接触到电池,主板的热量是无法直接传给后盖的。所以打算在主板背面和后盖间垫一块铜片,把原本难以导出的热量给导出来。而主板前面那一面则采用内外涂覆散热硅脂的方式将热量更好地传递给屏幕,而不再采用热管传热给后盖的模式。
  由此一来,我觉得最有技术含量,最“高级”的部分就给放弃了。除此之外还有一个一开始就打算做的结构也得放弃,也就是散热翅片。因为我试着做了一下,发现现有的工具和方法做不出那么宽的凹槽,在没有其他工具的条件下,唯一的办法就是把后盖从中间分成两半来分开做。结果我试做了半边,做出来是歪的(见下图二),而且波纹的一致性很差,调试多次都是如此,实在没有办法,只有放弃散热翅片,只用铜片来散热。事实上,手机发热的部分主要就集中在主板那一块面积上,而所用的铜片面积就大得多,或许单依靠铜片表面的散热就已经能满足需要了,只不过后盖中间夹一块铜片挺丑的。

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  虽然热管片没能用得上,但是从其在现有的某些手机上的应用还是能证明其可行性,只不过需要比纯手工还高的工艺而已;而波纹翅片也还是需要更合适的辅助工具的支持,比如两根互相啮合的比较长的表面沿轴向分布有凹槽的滚轴,就像啮合的齿轮一样,将薄片塞在两滚轴间,就能滚压出标准一致的波纹来。再一次证明了,想法最终还是得结合实际,必须向现实让步。
进击的后进生 发表于 2018-8-16 22:09:58 | 显示全部楼层
可以可以,期待你的更新
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