基于气液相变原理散热的热管是解决目前电子设备散热问题的首选,而铜粉烧结式热管是应用最广泛的一类热管,其传热性能主要取决于内部的吸液芯结构,填粉工序是吸液芯制作过程中的关键一步。本文通过对铜粉烧结式热管的填粉工艺进行研究,以理论分析、模型建立和实验测试为指导,研发一种新型自动填粉设备,并以新的设备为实验平台研究振动参数对不同类型热管铜粉填充密度的影响规律,最后对设备核心零部件进行了优化。本文介绍了铜粉烧结式热管的填粉工艺及吸液芯结构的制造流程,采用扫描电子显微镜观测分析现有填粉工艺得到的吸液芯结构,得出了相对于陶瓷芯棒,使用喷涂氮化硼的310S芯棒填粉烧结后形成的吸液芯结构表面会附着大量的氮化硼,影响液态工质回流,同时现有工艺得到的吸液芯结构铜粉颗粒分布不均匀,出现小颗粒在下大颗粒在上的现象,影响吸液芯结构的毛细力。对于采用微振动力方式设计制造的铜粉填充振动系统,当振动电机位于四个同规格支撑弹簧的中心时,其可以简化为二自由度的振动模型进行相应的理论计算和分析,并利用三轴加速度传感器测试验证模型的准确性。采用伺服系统、电缸、PLC等技术,研发出了两工位新型自动填粉机,设计的粉杯更换模块和铜管中部定位套更换模块能够快速满足管径?5~?8mm、管长50~400mm的圆直管、单边管、双边管和复合管填粉要求,单台设备填粉效率可以达到1200根/小时以上,并且实现了铜粉精确定量、边填粉边加粉、铜管芯棒精确定位、粉杯从铜管上自动套入和取出的功能,提高了设备的自动化程度和铜粉填充质量,还减小了粉尘污染。利用研发的设备研究了振动参数对不同类型热管的铜粉填充密度影响规律并进行了温差和热阻性能对比分析,得出圆直管、单边管、双边管和复合管在激振力1000N、振动频率50Hz时填充的铜粉致密性最好,对应制造出来的热管性能也相对较好,在实际生产中,圆直管和复合管的最佳填粉时间在25~50s之间,单边管和双边管的最佳填粉时间在50~70s之间。然后对设备核心零部件进行优化,提高了设备的填粉质量和可靠性。