在钣金加工中，外壳散热设计需兼顾热力学原理与钣金工艺特性，需从散热孔布局、气流组织、结构防护、材料与工艺协同四大核心维度进行系统性设计，以下是具体注意事项：

一、散热孔布局：平衡效率与防护

1. 位置选择
   • 热源就近原则：散热孔应优先布置在发热元件（如CPU、电源模块）正上方或侧方，缩短热传导路径。例如，服务器机箱将散热孔集中于CPU散热片对应区域，可降低局部温度10%-15%。
   • 避免气流短路：进风口与出风口需保持足够距离（建议≥机箱高度的1/3），防止热空气未充分循环即被排出。若空间受限，可通过导流板或风道设计引导气流。
2. 尺寸与数量优化
   • 开孔率控制：开孔率（散热孔总面积/外壳面积）需根据发热量动态调整。一般电子设备建议开孔率15%-30%，高功率设备（如工业电源）可增至40%-50%。
   • 孔径与间距：圆形孔直径建议≤3mm（防异物进入），孔间距≥1.5倍料厚（避免模具崩裂）。例如，1.2mm厚钣金采用φ2mm圆孔，孔间距≥1.8mm。
   • 形状选择：长条形孔通风效率高，但需控制长宽比（建议≤5:1），防止结构强度下降；蜂窝状孔兼具高强度与防尘性，但成本较高。
3. 防护设计
   • 防尘过滤：在进风口加装防尘网（如尼龙网、金属滤网），孔径需根据防护等级选择（IP5X级需≤0.5mm）。
   • 防水处理：户外设备需采用斜切孔或百叶窗结构，配合防水胶条，确保IP65级防护。
   • EMI屏蔽：高频设备需在散热孔内侧贴附导电泡棉或喷涂导电漆，降低电磁泄漏风险。

二、气流组织：提升散热均匀性

1. 风扇选型与布局
   • 风量与风压匹配：根据发热量计算所需风量（Q=3600×P/ΔT×c×ρ），选择轴流风扇（高风量）或离心风扇（高风压）。例如，100W设备在ΔT=10℃时，需风量≈34m³/h。
   • 正压防尘设计：采用“抽风式”布局（风扇位于出风口），使机箱内形成正压，阻止灰尘从缝隙进入。
   • 冗余设计：关键设备建议配置双风扇，并设置温控调速功能（如40℃启动高速模式）。
2. 导流结构
   • 导流板应用：在风扇后方加装导流板，可降低气流湍流度，提升散热效率5%-10%。
   • 风道隔离：通过钣金隔板将机箱划分为独立风道，避免热空气回流。例如，GPU与CPU采用独立风道，可降低核心温度8℃。

三、结构防护：确保散热与强度平衡

1. 材料选择
   • 导热性优先：铝板（导热系数237W/m·K）优于钢板（50W/m·K），但需权衡成本与强度。高功率设备建议采用铝型材框架+钣金外壳的复合结构。
   • 表面处理：阳极氧化（铝）或喷砂处理（钢）可提升表面辐射系数，增强辐射散热能力。
2. 结构强化
   • 散热孔周边加固：在长条形孔或大尺寸孔周边增加翻边（高度≥0.5mm），提升局部强度30%-50%。
   • 折弯半径控制：折弯内R角≥0.5倍料厚，避免应力集中导致开裂。例如，1.5mm厚钣金折弯R角≥0.75mm。

四、材料与工艺协同：降低成本与风险

1. 可制造性设计（DFM）
   • 避免复杂结构：减少异形孔或深拉深工艺，降低模具成本。例如，将圆形孔改为六边形孔，可提升开孔率15%且简化加工。
   • 公差控制：散热孔位置公差建议≤±0.2mm，防止装配时遮挡气流。
2. 成本优化
   • 标准化设计：采用模块化散热孔布局（如均匀阵列），减少非标零件数量。
   • 材料替代：在非关键区域使用镀锌钢板替代不锈钢，成本可降低40%-60%。

五、测试与验证：确保设计可靠性

1. 热仿真分析
   • 使用FloTHERM或Icepak等软件进行CFD仿真，优化散热孔布局与气流路径。例如，通过仿真可发现局部热点并调整孔位，降低温度峰值5℃-8℃。
2. 环境测试
   • 高温老化测试：在55℃环境下连续运行48小时，验证散热系统稳定性。
   • 灰尘侵入测试：按IP5X标准进行尘试验，确保防尘网有效性。
   • 振动测试：模拟运输振动（频率5Hz-200Hz，加速度2g），检查散热孔是否变形或脱落。