อ่างความร้อนอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมและลักษณะของมัน

ฮีตซิงก์อลูมิเนียมอัดรีด

อะลูมิเนียม eอ่างความร้อน xtruded เรียกอีกอย่างว่าการอัดรีดแผ่นระบายความร้อนหรือแผ่นระบายความร้อนอลูมิเนียมอัดรีดk. ความร้อนอัดขึ้นรูปอลูมิเนียม เทคโนโลยีอ่างล้างจานคือการให้ความร้อนแก่แท่งอลูมิเนียมถึง 520~540ระดับที่อุณหภูมิสูงภายใต้แรงดันสูงเพื่อให้ของเหลวอลูมิเนียมไหลผ่านแม่พิมพ์อัดรีดระบายความร้อนด้วยร่องเพื่อให้วัสดุระบายความร้อนอัด จากนั้นหลังจากตัดวัสดุอัดรีดแผ่นระบายความร้อนแล้ว แผ่นระบายความร้อนอลูมิเนียมที่เรามักจะเห็นมักจะถูกผลิตขึ้น อลูมิเนียม การอัดรีดอ่างความร้อนเทคโนโลยีง่ายต่อการรับรู้ และต้นทุนของอุปกรณ์ค่อนข้างต่ำ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดระดับล่างในปีที่ผ่านมา

ทำไมอะลูมิเนียมจึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุระบายความร้อน ?

ประการแรก การนำความร้อนเป็นประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดในการเลือกใช้วัสดุระบายความร้อน และวัสดุที่แตกต่างกันมีการนำความร้อนที่แตกต่างกัน วัสดุฮีทซิงค์อาจเป็นเพชร เงิน ทองแดง อลูมิเนียม เหล็ก ฯลฯ คุณสามารถดูค่าการนำความร้อนได้ดังนี้:

เห็นได้ชัดว่าเพชรมีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม เพชรไม่นำไฟฟ้าและอิเล็กตรอนไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วการนำความร้อนมาจากการแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนของอะตอมคาร์บอน (นั่นคือ โฟนอน) เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนมีมวลน้อยและพันธะคาร์บอน-คาร์บอนที่แข็งแรง การแพร่กระจายของการสั่นสะเทือนในเพชรจึงราบรื่นมาก ด้วยเหตุนี้ ค่าการนำความร้อนของเพชรจึงยอดเยี่ยมมาก เกือบสูงสุด และเกือบ 5 เท่าของเงิน

เพชรไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติการนำความร้อนสูงเป็นพิเศษเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติทางกล ทางแสง อะคูสติก ไฟฟ้า และเคมีที่ยอดเยี่ยมอีกด้วย ซึ่งทำให้เพชรนี้เหนือกว่าวัสดุอื่นๆ อย่างมากในแง่ของการกระจายความร้อนของอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง แน่นอน ราคาของเพชรนั้นแพงมาก ซึ่งทำให้ไม่ใช่วัสดุที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ฮีทซิงค์ทั่วไป

โลหะที่มีการกระจายความร้อนได้ดีที่สุดคือเงิน แต่มีความนิ่มมาก ซึ่งไม่เอื้อต่อการผลิตอุปกรณ์ที่มีความหนาแน่นสูง เช่น ฮีตซิงก์ เนื่องจากเป็นโลหะมีค่า ทองจึงไม่ใช่วัสดุฮีทซิงค์ที่เหมาะสมเนื่องจากมีราคาแพง วัสดุที่มีราคาต่ำที่สุดคือเหล็ก แต่ค่าการนำความร้อนเป็นเพียงหนึ่งในสามของอะลูมิเนียม ซึ่งไม่ใช่วัสดุฮีทซิงค์หลัก

ปัจจัยเหล่านี้นำไปสู่การใช้ทองแดงหรืออลูมิเนียมเป็นวัสดุฮีทซิงค์กระแสหลักในปัจจุบัน ทองแดงมีค่าการนำความร้อนได้ดีกว่าอลูมิเนียม อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาถึงค่าการนำความร้อน ต้นทุนก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มองข้ามไม่ได้ ค่าการนำความร้อนของทองแดงเป็นสองเท่าของอะลูมิเนียม แต่ความหนาแน่นของทองแดงนั้นสูงกว่าอะลูมิเนียมสามเท่า ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักของฮีตซิงก์ที่ให้กระแสความร้อนที่ใกล้เคียงกันในทองแดงจะเพิ่มขึ้นประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ อันที่จริง ฮีตซิงก์ทองแดงจำนวนมากมีน้ำหนักเกินขีดจำกัดการออกแบบด้านน้ำหนัก เมื่อคำนวณต้นทุนต่อตัน (ปัจจุบันทองแดงมีราคาประมาณ 3.5 เท่าของอลูมิเนียม) และคุณจะพบว่าต้นทุนทองแดงจะสูงกว่าโซลูชันอะลูมิเนียมสำหรับการออกแบบฮีตซิงก์แบบเดียวกันมาก

อลูมิเนียมอัลลอยด์ชนิดใดที่คุณควรใช้สำหรับครีบระบายความร้อนของคุณ?

ค่าการนำความร้อนของอะลูมิเนียมบริสุทธิ์คือ 237 W/m•K แต่อะลูมิเนียมบริสุทธิ์มีคุณสมบัติทางกลที่ค่อนข้างอ่อน ดังนั้นอะลูมิเนียมอัลลอยด์จึงมักใช้เป็นวัสดุฮีทซิงค์

พวกเราส่วนใหญ่จะพิจารณาใช้ซีรีส์ที่มีค่าการนำความร้อนสูงก่อน เช่น อะลูมิเนียม 1050, ที่มีค่าการนำความร้อน 229 W/m•K อย่างไรก็ตาม โลหะผสมนี้มีความอ่อนเกินไปสำหรับฮีตซิงก์

ทางเลือกที่ดีที่สุดคือโลหะผสม 6000 ซีรีส์สำหรับครีบระบายความร้อน โลหะผสมเหล่านี้หาได้ทั่วไป มีความแข็งแรงพอสมควร และมีแนวโน้มที่จะขับออกมาได้ดี แผนภูมิต่อไปนี้แสดงการเปรียบเทียบ

โลหะผสมเช่น 6061 และ 6063 เป็นโลหะผสมที่พบมากที่สุดในซีรีส์ 6000 เป็นเรื่องปกติสำหรับการอัดรีดโดยทั่วไป และอันใดอันหนึ่งก็ใช้งานได้ดีสำหรับครีบระบายความร้อน

Aฮีตซิงก์ระบายความร้อนด้วยอะลูมิเนียมลักษณะเฉพาะ:

1.  มีประสิทธิภาพมากกว่าการปั๊มความร้อน

2.  ประหยัดค่าใช้จ่ายมากกว่าการประมวลผลทางกล

3.  มีหลากหลายรูปทรงและขนาดมาตรฐาน

4.  ปรับแต่งได้ง่ายกว่าไฟแช็กทองแดง ข้อดีที่ชัดเจน

คุณต้องใช้พารามิเตอร์ใดในการเลือกฮีตซิงก์แบบอัดรีดที่เหมาะสม

การสร้างแบบจำลองความร้อน: การสร้างแบบจำลองการระบายความร้อนจะช่วยให้คุณเลือกแผ่นระบายความร้อนด้วยประสิทธิภาพที่คุณต้องการ คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์หรือขอแบบจำลองจากผู้จำหน่ายของคุณ

วัสดุ: ครีบระบายความร้อนสามารถทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม วัสดุควรมีการนำความร้อนสูง อลูมิเนียมอัลลอยด์มักใช้กันมากที่สุดเนื่องจากมีความทนทานและมีคุณสมบัติทางความร้อนที่ดี

ครีบ: ครีบสามารถจัดเรียง รูปร่าง ขนาด และตำแหน่งที่แตกต่างกันได้ การจัดเรียงแต่ละครั้งสามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของแผงระบายความร้อน ตัวอย่างเช่น หมุดแบบบานเกล็ดให้พื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้ความร้อนกระจายออกไป

ประสิทธิภาพครีบ: ครีบนำความร้อนจากอุปกรณ์และถ่ายโอนไปยังอากาศหรือของเหลว คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของครีบได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเพิ่มอัตราส่วนภาพหรือลดความยาวของครีบได้