Disipador de calor de perfiles de extrusión de aluminio

Disipador de calor de aluminio extruido

Los disipadores de calor de perfiles de aluminio extruido también se conocen como extrusión de disipador de calor o disipador de calor de perfiles de aluminio extruido.

La tecnología de disipador de calor de extrusión de aluminio consiste en calentar lingotes de aluminio a 520 ~ 540 grados a alta temperatura, bajo alta presión para permitir que el líquido de aluminio fluya a través del molde de extrusión del disipador de calor con ranuras, para fabricar el material del disipador de calor extruido. Luego, después de cortar el material de extrusión del disipador de calor, se fabrica el disipador de calor de aluminio extruido que vemos a menudo.

La tecnología de disipador de calor por extrusión de aluminio es fácil de implementar y el costo del equipo es relativamente bajo, por lo que se ha utilizado ampliamente en el mercado de gama baja en años anteriores.

¿Por qué el aluminio es la mejor opción como material para disipadores de calor?

En primer lugar, la conductividad térmica es el aspecto más importante a la hora de elegir el material del disipador de calor, y diferentes materiales tienen diferente conductividad térmica.

Los materiales del disipador de calor pueden ser diamante, plata, cobre, aluminio, acero, etc. Puede ver su conductividad térmica en consecuencia de la siguiente manera:

Evidentemente, el diamante tiene una excelente conductividad térmica. El diamante no conduce la electricidad y los electrones no pueden moverse libremente, por lo que su conductividad térmica proviene básicamente de la propagación de las vibraciones de los átomos de carbono (es decir, los fonones).

Debido a la pequeña masa de los átomos de carbono y al fuerte enlace carbono-carbono, la propagación de la vibración en el diamante es muy suave. Debido a esto, la conductividad térmica del diamante es excelente, casi la más alta y casi 5 veces mayor que la de la plata.

El diamante no solo tiene una conductividad térmica ultraalta, sino también excelentes propiedades mecánicas, ópticas, acústicas, eléctricas y químicas, lo que lo hace significativamente superior a otros materiales en términos de disipación de calor de dispositivos optoelectrónicos de alta potencia.

Por supuesto, el costo del diamante es extremadamente elevado, lo que lo convierte en el material preferido para los productos disipadores de calor comunes.

El metal con mejor disipación de calor es la plata, pero es muy blando, lo que no favorece la fabricación de dispositivos de alta densidad como disipadores de calor.

Como metal precioso, el oro no es un material disipador de calor adecuado debido a su elevado coste. El material de menor costo es el hierro, pero su conductividad térmica es sólo un tercio de la del aluminio, que no es el material principal para disipadores de calor.

Estos factores han llevado al uso actual de cobre o aluminio como materiales disipadores de calor convencionales.

El cobre tiene mejor conductividad térmica que el aluminio. Sin embargo, cuando se considera la conductividad térmica, el coste es otro factor que no se puede ignorar. La conductividad térmica del cobre es el doble que la del aluminio, pero su densidad es tres veces mayor que la del aluminio. Esto significa que el peso de un disipador de calor que proporcione un flujo de calor similar en cobre aumentará aproximadamente un 50%.

En realidad, muchos disipadores de calor de cobre tienen un sobrepeso que supera los límites de peso del diseño. Al calcular el costo por tonelada (el cobre cuesta actualmente aproximadamente 3,5 veces el costo del aluminio), encontrará que el costo del cobre será mucho más alto que el de las soluciones de aluminio para el mismo diseño de disipador de calor.

¿Qué aleación de aluminio debería utilizar para sus disipadores de calor?

La conductividad térmica del aluminio puro es 237 W/m·K, pero el aluminio puro tiene propiedades mecánicas relativamente blandas, por lo que normalmente se utiliza aleación de aluminio como material disipador de calor.

La mayoría de nosotros consideraremos primero el uso de series con alta conductividad térmica, como el aluminio 1050, que ofrece un valor de conductividad térmica de 229 W/m·K. Sin embargo, esta aleación es mecánicamente demasiado blanda para los disipadores de calor.

La mejor opción son las aleaciones de la serie 6000 para disipadores de calor. Estas aleaciones están ampliamente disponibles, son bastante fuertes y tienden a extruirse bien. El siguiente cuadro muestra una comparación.

Las aleaciones como 6061 y 6063 son algunas de las más comunes en la serie 6000. Son comunes para extrusión en general. Y cualquiera de los dos funcionará bastante bien para los disipadores de calor.

Característica:

1. Más eficiente que estampar el disipador de calor

2. Más ahorro de costes que el procesamiento mecánico

3. Existe una variedad de formas y tamaños estándar.

4. Fácilmente personalizado que el encendedor de cobre, ventajas obvias

¿Qué parámetros se necesitan para seleccionar el disipador de calor extruido adecuado?

Modelado térmico: El modelado térmico te ayudará a elegir el disipador de calor con el rendimiento que necesitas. Puede utilizar software de computadora o pedirle a su proveedor que le modele.

Material: Los disipadores de calor pueden estar hechos de aleaciones de aluminio. El material debe tener una alta conductividad térmica. Las aleaciones de aluminio se utilizan con mayor frecuencia porque son duraderas y tienen buenas propiedades térmicas.

Aletas: Las aletas pueden tener diferentes disposiciones, formas, tamaños y ubicaciones. Cada disposición puede influir en el rendimiento del disipador de calor. Por ejemplo, los pasadores abocardados proporcionan una mayor superficie para disipar el calor.

Eficiencia de las aletas: las aletas toman el calor del dispositivo y lo transfieren al aire o al fluido. Puedes aumentar la eficiencia de las aletas de muchas maneras. Por ejemplo, puedes aumentar la relación de aspecto o reducir la longitud de las aletas.

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