Dissipador de calor
O dissipador de calor é um trocador de calor passivo que transfere calor. O dissipador de calor é normalmente uma peça metálica que pode ser fixada a um dispositivo que libera energia na forma de calor, com o objetivo de dissipar esse calor para um fluido circundante, a fim de evitar o superaquecimento do dispositivo.
Em muitas aplicações, o dispositivo é um componente eletrônico (como: CPU, GPU, ASIC, FET etc.) e o fluido circundante é o ar. O dispositivo transfere calor para o dissipador de calor por condução. O principal mecanismo de transferência de calor do dissipador de calor é a convecção
Dois tipos distintos de convecção
A convecção natural é um método de transferência de calor. Não há influência de fatos externos. Esse movimento das moléculas no fluido se deve às diferenças entre as densidades de diferentes regiões do mesmo fluido. A densidade de um fluido diminui quando ele aquece e vice-versa.
Convecção forçada - um método de transferência de calor no qual meios externos influenciam o movimento do fluido. Lá, fontes externas como bombeamento, ventiladores, dispositivos de sucção, etc. são úteis na geração do movimento do fluido.
Os dissipadores de calor são projetados para aumentar significativamente a área de superfície de contato entre sólido e fluido, aumentando assim a oportunidade de transferência de calor.
Construção do dissipador de calor
Existem muitos designs de dissipadores de calor, mas eles normalmente compreendem uma base e uma série de saliências fixadas a essa base. A base é o recurso que faz interface com o dispositivo a ser resfriado. O calor é conduzido através da base para as saliências.
Material do dissipador de calor
Os dissipadores de calor são geralmente construídos em cobre ou alumínio. O cobre tem uma condutividade térmica muito alta, o que significa que a taxa de transferência de calor através dos dissipadores de calor de cobre também é muito alta. Embora inferior à do cobre, a condutividade térmica do alumínio ainda é elevada e tem os benefícios adicionais de menor custo e menor densidade, tornando-o útil para aplicações onde o peso é uma grande preocupação.
(Dissipador de calor de cobre)
(dissipador de calor de alumínio)
Métodos de fabricação de dissipadores de calor
Os dissipadores de calor podem ser fabricados de diversas maneiras, dependendo do desempenho, custo e volume exigidos. Estes incluem:
Usinagem - onde uma máquina CNC é usada para cortar o metal
Extrusão – onde o metal é aquecido e empurrado através de um molde
Forjamento - onde o metal é aquecido e moldado por pressurização
Estampagem - onde a aleta de metal é cortada e depois soldada na base
Skiving - onde uma lâmina é usada para cortar e empurrar para cima o único bloco de metal
Para questões térmicas mais complexas, tubos de calor e câmaras de vapor podem ser empregados no conjunto do dissipador de calor. Esses dispositivos são objetos selados contendo um fluido (normalmente água) e utilizam a liberação de calor durante as mudanças de fase do fluido para aumentar enormemente sua condutividade quando comparados a um objeto metálico sólido da mesma geometria.
(dissipador de calor de usinagem CNC)
(Dissipador de calor de extrusão de alumínio)
(dissipador de calor de forjamento a frio)
(Dissipador de calor das barbatanas)
(dissipador de calor)
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