Disipador de calor de extrusión de aluminio y sus características

Disipador de calor extruido de aluminio

Aluminio eLos disipadores de calor extruidos también se conocen como extrusión de disipador de calor o disipador de calor de aluminio extruido.k. Calor de extrusión de aluminio La tecnología de fregadero es calentar lingotes de aluminio a 520 ~ 540la licenciaturaa 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 hacer 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. Aluminio extrusióndisipador de calorla tecnología es fácil de realizar y el costo del equipo es relativamente bajo, por lo que ha sido ampliamente utilizado en el mercado de gama baja en años anteriores.

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

En primer lugar, la conductividad térmica es el rendimiento más importante en la elección del material del disipador de calor, y los diferentes materiales tienen una conductividad térmica diferente. 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:

Obviamente, 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 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 ultra alta, sino que también tiene 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 alto, lo que hace que no sea el material preferido para los productos de disipadores de calor ordinarios.

El metal que mejor disipa el calor es la plata, pero es muy blando, lo que no es propicio para fabricar dispositivos de alta densidad como los disipadores de calor. Como metal precioso, el oro no es un material adecuado para disipar el calor debido a su alto costo. El material de menor costo es el hierro, pero su conductividad térmica es solo un tercio de la del aluminio, que no es el principal material disipador de calor.

Estos factores han llevado al uso actual de cobre o aluminio como materiales principales para disipadores de calor. El cobre tiene mejor conductividad térmica que el aluminio. Sin embargo, al considerar la conductividad térmica, el costo 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 la del aluminio. Esto significa que el peso de un disipador de calor que proporcione un flujo de calor similar en el cobre aumentará aproximadamente un 50 por ciento. En realidad, muchos disipadores de calor de cobre tienen un sobrepeso que supera los límites de diseño. Al calcular el costo por tonelada (el cobre es actualmente alrededor de 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 debe usar para sus disipadores de calor?

La conductividad térmica del aluminio puro es de 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 primero consideraremos usar series con alta conductividad térmica, como 1050 aluminio, cualofrece 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 esAleaciones serie 6000 para disipadores de calor. Estas aleaciones están ampliamente disponibles, son bastante fuertes y tienden a extruirse bien. El siguiente gráfico muestra una comparación.

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

Adisipadores de calor extruidos de aluminiorasgo:

1.  Más eficiente que el estampado del disipador de calor

2.  Más ahorro de costos que el procesamiento mecánico

3.  Hay una variedad de formas y tamaños estándar.

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

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

Modelado térmico: el modelado térmico lo ayudará a elegir el disipador de calor con el rendimiento que necesita. Puede usar software de computadora o pedirle a su proveedor un modelo.

Material: los disipadores de calor pueden estar hechos de aleaciones de aluminio. El material debe tener una alta conductividad térmica. Las aleaciones de aluminio son las más utilizadas porque son duraderas y tienen buenas propiedades térmicas.

Aletas: Las aletas pueden tener diferentes arreglos, formas, tamaños y ubicaciones. Cada disposición puede influir en el rendimiento del disipador de calor. Por ejemplo, los pasadores acampanados brindan un área de superficie más grande para que se disipe el calor.

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