Erweiterte Realität – Fallstudie

Einführung

Wearable-Technologie ist ein wachsendes Feld, in dem die Implementierung von Der Verteidigung bis hin zu kommerziellen und industriellen Anwendungen reicht. Die kompakten und leichten Aspekte von Augmented Reality-Geräten können Herausforderungen und Designanforderungen für Wärme, Abdichtung und Schutz schaffen. Das Folgende basiert auf einem Kunden, der thermische Verdrängungsdesigns auf seinem tragbaren elektronischen Gerät benötigte.

Herausforderung

Die tragbaren Geräte betrafen eine Reihe von Leiterplatten und Elektronik mit mehreren Antennen, die zunächst in aplastischegehäuse versiegelt wurden. Thermische Tests ergaben Hochtemperaturprobleme an den inneren Komponenten und den Außenflächen, die den Körper berühren. Ursprüngliche Konstruktionen hatten einen kleinen Kühlkörper für die CPU, aber seine Wirksamkeit bei der Lösung thermischer Probleme war unklar.

Das Unternehmen erklärte dem Team von Aavid, dem Unternehmensbereich für Wärmetechnik der Boyd Corporation, die besonderen Herausforderungen der Gewährleistung einer sicheren und angenehmen Außentemperatur, der Signalübertragung an die Antennen und der Sicherstellung kühler Temperaturen im Innern des Geräts. Unsere Aufgabe bestand darin, innerhalb eines vereinbarten Zeitraums das thermische Verhalten der Datenbrille mit einem Plastikgehäuse über den Antennen in einer natürlichen Konvektionsumgebung zu ermitteln und zu verbessern.

Lösung

Aavid entwickelte ein CFD-Modell des Geräts und stimmte die Parameter des Modells präzise ab, damit diese mit den Daten des Wärmetests übereinstimmten. Der obere Heatspreader aus Aluminium wurde verändert, um die Strahlungs- und die konvektive Wärmeübertragung durch Steigerung der effektiven Oberfläche zu optimieren. Im Anschluss wurde die Wärmeübertragung im gesamten Gerät optimiert, um den Temperaturunterschied zwischen den warmen Stellen und den äußeren Oberflächen zu reduzieren. Zusätzlich wurden Graphitfolien hinzugefügt, um die Wärme zu verteilen, und es wurde isolierendes Material genutzt, um die Haut des Nutzers vor warmen Oberflächen zu schützen.

Außerdem wurde der Heatspreader aus Aluminium an verschiedene Stellen der Leiterplatte gelötet, um das Aussehen des Geräts weiter zu verbessern. Die Leiterplatte selbst diente als Bestandteil des Wärmesystems, um die Leistung zu steigern. Zusätzlich wurden die Abstände zwischen dem Heatspreader aus Aluminium und wichtigen Komponenten der Leiterplatte durch Wärmeleitmaterial gefüllt.

Die Baseline-Simulationsergebnisse lagen nah an den Daten des Wärmetests des Prototypen. Der obere Heatspreader aus Aluminium leitete die Wärme effektiv von den Systemen ab. Die Optik und Funktionalität des Geräts konnte signifikant verbessert werden, indem andere leitende und isolierende Materialien wie gießfähiges Wärmeleitmaterial, Graphit und Schaumstoff und die Leiterplatte selbst genutzt wurden.

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