專利名稱：風扇構件及其制造方法
技術領域：
本發明關于一種風扇構件及其制造方法，特別是一種利用鎂合金經由鍛造方式制 成的風扇構件。
背景技術：
一般風扇構件，例如扇框基座、扇輪或蓋板等，大都選擇以ABS、PC或PBT等復合 性塑料材料利用射出成型方式制成，其中前述復合性塑料材料大都具有質量輕、具高可塑 性及成本低廉等優點，因此被大量運用于風扇構件的生產制作及應用上。隨著科技持續進步，電子產品的效能越來越快速，且產品尺寸也越來越小，因此如 何對電子產品進行散熱降溫也為當前積極研究開發的課題。目前大部分的電子產品大都利 用散熱風扇作為主要的冷卻降溫工具，使得散熱風扇的尺寸微小化及散熱效能提升也相對 成為該領域極欲改善的主要方向。然而，由于前述復合性塑料材料本身的熱傳導能力較差，導致該塑料風扇構件本 身的作業溫度容易快速升高，且不容易降溫，連帶影響該塑料風扇構件組成的散熱風扇的 整體散熱效能；又，前述復合性塑料材料本身的機械強度不足，使得該塑料風扇構件的整體 結構強度也受到影響，不利于該塑料風扇構件長時間在高溫及持續震動的環境下使用，進 而縮短了該塑料風扇構件組成的散熱風扇的使用壽命。有鑒于此，為了克服前述現有塑料風扇構件的缺點，選擇了鋁合金作為制造該風 扇構件的另一種材質，其中鋁合金相較于前述復合性塑料材料具有極佳的熱傳導能力及高 機械強度等優點，因此該鋁合金風扇構件確實能夠有效提升散熱風扇的整體散熱效能，并 強化其結構可靠度，延長使用壽命。然而，由于前述鋁合金材質的比重2. 8約略為前述復合性塑料材料(以ABS為例) 比重1. 04的三倍，導致該風扇構件的重量大幅增加，因為扇輪重量的增加將會造成散熱風 扇運轉時芯軸或其他支撐構件的負載也隨之增加，故高比重的鋁合金風扇構件反而會增加 機械應力產生的情況，而縮短散熱風扇的使用壽命。另外，由于前述復合性塑料材料在生產制作該塑料風扇構件時受到射出成形方式 的工藝限制，以及材料本身的機械強度不足等因素，使得射出成型制成的該塑料風扇構件 必須維持有一定厚度比例(目前能達到的最小厚度約為1mm)，才能讓該塑料風扇構件成 型，造成該塑料風扇構件的尺寸無法進一步縮小。又，前述鋁合金材質在生產制作該風扇構件時，該鋁合金風扇構件大都選擇以鋁 擠或壓鑄方式成型，然而鋁擠或壓鑄成型方式往往會造成該鋁合金風扇構件產生表面缺陷 (例如氣孔或擠痕等)，使得初步成型的風扇構件需要多經過一道表面處理程序消除表面 缺陷，以致工藝步驟過于繁雜及生產成本過高等缺點。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扇構件也必須維持有一定厚度比例 (目前能達到的最小厚度約為0.8mm)，才能讓該鋁合金風扇構件成型，且成品形狀也受到 限制。基于上述原因，本發明提供一種風扇構件及其制造方法進一步克服上述缺點，提升散3熱風扇的散熱效能及整體結構強度。

發明內容
本發明提供一種風扇構件及其制造方法，借助機械制造方式將AZ-31鎂合金制成 風扇構件，借此獲得具高結構強度及高導熱能力的輕質風扇構件，為本發明的目的。本發明提供一種風扇構件及其制造方法，將AZ-31鎂合金利用鍛造方式制成風扇 構件，在維持風扇構件的機械強度前提下達到薄型化的目的，為本發明的另一發明目的。本發明提供一種風扇構件及其制造方法，用以提升散熱風扇的整體散熱效率，為 本發明的再一發明目的。為達到前述發明目的，本發明所運用的技術手段有一種風扇構件，由AZ-31鎂合金所制成，其成分包含以重量百分比計的鋁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。一種風扇構件制作方法，其特征在于步驟包含預制能夠相互對接的一個上模及一個下模，該上模的一個模穴及下模的一個模穴 共同構成風扇構件的輪廓形狀；置放一個鎂錠于該下模的模穴中；及利用一個鍛錘帶動該上模對該下模的模穴內的鎂錠進行連續沖鍛，以成形一個鎂 合金風扇構件。本發明的有益效果在于，借助機械成型方式制成具有高結構強度、高導熱能力及 厚度薄的輕質風扇構件，有助于提升散熱風扇的散熱效率，并延長其使用壽命。將AZ-31鎂 合金利用鍛造方式制成風扇構件，在維持風扇構件的機械強度前提下達到薄型化。借助風 扇構件及其制造方法，用以提升散熱風扇的整體散熱效率。


圖1 本發明較佳實施例的風扇構件的立體分解示意圖。圖2 本發明較佳實施例的鎂合金蓋板相較于塑料蓋板及鋁合金蓋板的應力-應 變比較圖。圖3 本發明較佳實施例的鎂合金扇輪相較于塑料扇輪的應力-應變比較圖。圖4 本發明較佳實施例的風扇構件制造方法的流程圖。主要元件符號說明1扇框基座 2扇輪 3蓋板
具體實施例方式為讓本發明的上述及其他目的、特征及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明的較 佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下請參照圖1所示，一般散熱風扇主要由一扇框基座1、一扇輪2及一蓋板3等風 扇構件所組合而成，本發明較佳實施例選擇由一 AZ-31鎂合金以機械成型方式制成該扇 框基座1、扇輪2及蓋板3等風扇構件，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。請參照下列表1所示，本發明所采用的AZ-31鎂合金不論在機械強度(例如降伏 強度及抗拉強度等)及熱傳導系數均明顯優于復合性塑料材料ABS ；另外，再參照圖2及圖 3所示，由圖示可清楚得知本發明的鎂合金風扇構件不論是該鎂合金扇輪2或該鎂合金蓋 板3，相較現有ABS塑料風扇構件均明顯具有較佳的抗應變能力，故該鎂合金風扇構件具有 的高強度及高導熱性能夠克服現有ABS塑料風扇構件結構強度不足的缺陷，并延長散熱風 扇的使用壽命。又，請同時參照下列表1及2，相較于利用ADC12鋁合金所制成的鋁合金風扇構件， 雖然該鋁合金風扇構件在機械強度及導熱能力上并不比本發明的鎂合金風扇構件差，但是 由于AZ-31鎂合金的比重遠低于ADC12鋁合金的比重，故在相同體積的前提下，本發明的鎂 合金蓋板3的重量僅為現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等構件也相對具有輕量化的效果，其能夠大幅降低散熱風扇的整體 重量，同時減輕散熱風扇在運轉時該扇輪2的芯軸(未繪示)或其他支撐構件的負載，延長 散熱風扇的使用壽命。在目前電子產品講求微小化及輕量化的前提下，本發明的鎂合金風扇構件相較于 現有鋁合金風扇構件不但能夠大幅減輕構件重量，達到輕量化的目的，同時還能使散熱風 扇保有極佳的結構強度。表1、現有風扇構件材料ABS、鋁合金ADC12及本發明AZ-31鎂合金的材質特性。
權利要求
1.一種風扇構件，用以構成一個散熱風扇，其特征在于成分包含以重量百分比計的鋁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.依權利要求1所述的風扇構件，其特征在于，該風扇構件為一個扇框基座。
3.依權利要求1所述的風扇構件，其特征在于，該風扇構件為一個扇輪。
4.依權利要求1所述的風扇構件，其特征在于，該風扇構件為一個蓋板。
5.依權利要求1、2、3或4所述的風扇構件，其特征在于，該風扇構件的比重為1.74至 1. 8g/cm3。
6.一種風扇構件制作方法，其特征在于步驟包含預制能夠相互對接的一個上模及一個下模，該上模的一個模穴及下模的一個模穴共同 構成風扇構件的輪廓形狀；置放一個鎂錠于該下模的模穴中；及利用一個鍛錘帶動該上模對該下模的模穴內的鎂錠進行連續沖鍛，以成形一個鎂合金 風扇構件。
7.依權利要求6所述的風扇構件制作方法，其特征在于，該鎂錠為AZ-31鎂合金。
8.依權利要求7所述的風扇構件制作方法，其特征在于，在該鎂錠置放于該下模的模 穴之前，預先加熱該鎂錠至300°C以上，再進行后續沖鍛程序。
9.依權利要求7所述的風扇構件制作方法，其特征在于，在該鎂錠置放于該下模的模 穴之前，預先加熱該鎂錠至25°C 30(TC之間，再進行后續沖鍛程序。
10.依權利要求6、7、8或9所述的風扇構件制作方法，其特征在于，在該風扇構件成品 為一個扇框基座。
11.依權利要求6、7、8或9所述的風扇構件制作方法，其特征在于，在該風扇構件成品 為一個扇輪。
12.依權利要求6、7、8或9所述的風扇構件制作方法，其特征在于，在該風扇構件成品 為一個蓋板。
全文摘要
一種風扇構件，由AZ-31鎂合金所制成，其成分包含以重量百分比計的鋁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。該風扇構件制作方法，預制能夠相互對接的一個上模及一個下模，該上模的一個模穴及下模的一個模穴共同構成風扇構件的輪廓形狀；置放一個鎂錠于該下模的模穴中；及利用一個鍛錘帶動該上模對該下模的模穴內的鎂錠進行連續沖鍛，以成形一個鎂合金風扇構件。如此，借助機械成型方式制成具有高結構強度、高導熱能力及厚度薄的輕質風扇構件，有助于提升散熱風扇的散熱效率，并延長其使用壽命。
文檔編號F04D25/08GK102052331SQ20091021086
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月11日 優先權日2009年11月11日
發明者李朝勛, 洪銀樹, 王啟明, 謝岡穎 申請人:建準電機工業股份有限公司