Dissipador de calor de perfis de extrusão de alumínio

Dissipador de calor extrudado em alumínio

Os dissipadores de calor de perfis extrudados de alumínio também são conhecidos como extrusão de dissipador de calor ou dissipador de calor de perfis de alumínio extrudado.

A tecnologia de dissipador de calor de extrusão de alumínio consiste em aquecer lingotes de alumínio a 520 ~ 540 graus em alta temperatura, sob alta pressão para permitir que o líquido de alumínio flua através do molde de extrusão do dissipador de calor com ranhuras, para fazer o material extrudado do dissipador de calor. Então, depois de cortar o material de extrusão do dissipador de calor, é feito o dissipador de calor de alumínio extrudado que vemos com frequência.

A tecnologia de dissipador de calor de extrusão de alumínio é fácil de realizar e o custo do equipamento é relativamente baixo, por isso tem sido amplamente utilizado no mercado de baixo custo nos anos anteriores.

Por que o alumínio é a melhor escolha para material de dissipador de calor?

Em primeiro lugar, a condutividade térmica é o desempenho mais importante na escolha do material do dissipador de calor, e diferentes materiais têm diferentes condutividades térmicas.

Os materiais do dissipador de calor podem ser diamante, prata, cobre, alumínio, aço, etc. Você pode ver sua condutividade térmica da seguinte forma:

Obviamente, o diamante possui excelente condutividade térmica. O diamante não conduz eletricidade e os elétrons não podem se mover livremente, portanto sua condutividade térmica vem basicamente da propagação das vibrações dos átomos de carbono (ou seja, dos fônons).

Devido à pequena massa de átomos de carbono e à forte ligação carbono-carbono, a propagação da vibração no diamante é muito suave. Por causa disso, a condutividade térmica do diamante é excelente, quase a mais alta, e quase 5 vezes a da prata.

O diamante não só possui condutividade térmica ultra-alta, mas também excelentes propriedades mecânicas, ópticas, acústicas, elétricas e químicas, o que o torna significativamente superior a outros materiais em termos de dissipação de calor de dispositivos optoeletrônicos de alta potência.

Obviamente, o custo do diamante é extremamente caro, o que o torna não o material preferido para dissipadores de calor comuns.

O metal com melhor dissipação de calor é a prata, mas é muito macio, o que não favorece a fabricação de dispositivos de alta densidade, como dissipadores de calor.

Por ser um metal precioso, o ouro não é um material adequado para dissipador de calor devido ao seu alto custo. O material de menor custo é o ferro, mas sua condutividade térmica é apenas um terço da do alumínio, que não é o material principal do dissipador de calor.

Esses fatores levaram ao uso atual de cobre ou alumínio como materiais convencionais de dissipadores de calor.

O cobre tem melhor condutividade térmica que o alumínio. Porém, ao considerar a condutividade térmica, o custo é outro fator que não pode ser ignorado. A condutividade térmica do cobre é duas vezes maior que a do alumínio, mas sua densidade é três vezes maior que a do alumínio. Isto significa que o peso de um dissipador de calor que forneça fluxo de calor semelhante em cobre aumentará cerca de 50%.

Na verdade, muitos dissipadores de calor de cobre estão acima dos limites de peso do projeto. Ao calcular o custo por tonelada (o cobre é atualmente cerca de 3,5 vezes o custo do alumínio), você descobrirá que o custo do cobre será muito maior do que o das soluções de alumínio para o mesmo projeto de dissipador de calor.

Qual liga de alumínio você deve usar para seus dissipadores de calor?

A condutividade térmica do alumínio puro é de 237 W/m·K, mas o alumínio puro é relativamente macio em termos de propriedades mecânicas, portanto a liga de alumínio é geralmente usada como material do dissipador de calor.

A maioria de nós considerará primeiro o uso de séries com alta condutividade térmica, como o alumínio 1050, que oferece um valor de condutividade térmica de 229 W/m•K. No entanto, esta liga é mecanicamente muito mole para dissipadores de calor.

A melhor escolha são as ligas da série 6000 para dissipadores de calor. Essas ligas estão amplamente disponíveis, são bastante fortes e tendem a extrudar bem. O gráfico a seguir mostra uma comparação.

Ligas como 6061 e 6063 são algumas das mais comuns na série 6000. Eles são comuns para extrusão em geral. E qualquer um deles funcionará muito bem para dissipadores de calor.

Recurso:

1. Mais eficiente do que estampar dissipador de calor

2. Mais economia de custos do que processamento mecânico

3. Há uma variedade de formatos e tamanhos padrão

4. Facilmente personalizado do que o isqueiro de cobre, vantagens óbvias

Quais parâmetros você precisa para selecionar o dissipador de calor extrudado correto?

Modelagem térmica: A modelagem térmica irá ajudá-lo a escolher o dissipador de calor com o desempenho que você precisa. Você pode usar um software de computador ou pedir modelagem ao seu fornecedor.

Material: Os dissipadores de calor podem ser feitos de ligas de alumínio. O material deve ter alta condutividade térmica. As ligas de alumínio são mais comumente usadas porque são duráveis ​​e possuem boas propriedades térmicas.

Barbatanas: As barbatanas podem ter diferentes arranjos, formatos, tamanhos e localizações. Cada arranjo pode influenciar o desempenho do dissipador de calor. Por exemplo, pinos alargados fornecem uma área de superfície maior para a dissipação do calor.

Eficiência das aletas: as aletas retiram o calor do dispositivo e o transferem para o ar ou fluido. Você pode aumentar a eficiência das nadadeiras de várias maneiras. Por exemplo, você pode aumentar a proporção ou reduzir o comprimento das aletas.

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