Aluminijski ekstruzioni hladnjak i njegove karakteristike

Aluminijski ekstrudirani hladnjak

Aluminijum extrudirani hladnjak je također poznat kao ekstruzija hladnjaka ili ekstrudirani aluminijski toplinski sink. Toplota ekstruzije aluminijuma Tehnologija sudopera je zagrevanje aluminijumskih ingota na 520~540stepenna visokoj temperaturi, pod visokim pritiskom kako bi se aluminijska tekućina pustila kroz kalup za ekstruziju hladnjaka sa žljebovima, kako bi se napravio ekstrudirani materijal hladnjaka. Zatim, nakon rezanja materijala za ekstruziju hladnjaka, napravljen je ekstrudirani aluminijski hladnjak koji često vidimo. Aluminijum ekstruzijahladnjakTehnologija je laka za realizaciju, a cena opreme je relativno niska, tako da je ranijih godina naširoko koristila na low-end tržištu.

Zašto je aluminijum najbolji izbor za materijal hladnjaka?

Prvo, toplotna provodljivost je najvažnija karakteristika pri izboru materijala hladnjaka, a različiti materijali imaju različitu toplotnu provodljivost. Materijali hladnjaka mogu biti dijamant, srebro, bakar, aluminij, čelik, itd. Njihovu toplotnu provodljivost možete vidjeti na sljedeći način:

Očigledno, dijamant ima odličnu toplotnu provodljivost. Dijamant ne provodi struju i elektroni se ne mogu slobodno kretati, tako da njegova toplotna provodljivost u osnovi dolazi od širenja vibracija atoma ugljika (to jest, fonona). Zbog male mase atoma ugljika i jake veze ugljik-ugljik, širenje vibracija u dijamantu je vrlo glatko. Zbog toga je toplotna provodljivost dijamanta vrlo odlična, gotovo najveća, i skoro 5 puta veća od srebra.

Dijamant ne samo da ima ultra-visoku toplotnu provodljivost, već ima i odlična mehanička, optička, akustička, električna i hemijska svojstva, što ga čini značajno superiornijim u odnosu na druge materijale u pogledu odvođenja toplote kod optoelektronskih uređaja velike snage. Naravno, cijena dijamanta je izuzetno skupa, što ga čini ne poželjnim materijalom za obične proizvode hladnjaka.

Metal sa najboljim rasipanjem toplote je srebro, ali je veoma mekan, što nije pogodno za proizvodnju uređaja velike gustine kao što su hladnjaci. Kao plemeniti metal, zlato nije prikladan materijal za hladnjak zbog svoje skupe cijene. Najjeftiniji materijal je gvožđe, ali njegova toplotna provodljivost je samo jedna trećina one od aluminijuma, koji nije glavni materijal za hladnjak.

Ovi faktori su doveli do trenutne upotrebe bakra ili aluminijuma kao glavnih materijala za hladnjak. Bakar ima bolju toplotnu provodljivost od aluminijuma. Međutim, kada se razmatra toplinska provodljivost, trošak je još jedan faktor koji se ne može zanemariti. Toplotna provodljivost bakra je dvostruko veća od aluminijuma, ali je njegova gustina tri puta veća od aluminijuma. To znači da će se težina hladnjaka koji pruža sličan protok topline u bakru povećati za oko 50 posto. Zapravo, mnogi bakreni hladnjaci imaju prekomjernu težinu iznad granica dizajna. Prilikom izračunavanja cijene po toni (bakar je trenutno oko 3,5 puta veći od cijene aluminija), vidjet ćete da će cijena bakra biti mnogo veća od cijene aluminijskih rješenja za isti dizajn hladnjaka.

Koju aluminijsku leguru trebate koristiti za svoje hladnjake?

Toplotna provodljivost čistog aluminijuma je 237 W/m•K, ali čisti aluminijum je relativno mekan u mehaničkim svojstvima, tako da se legirani aluminijum obično koristi kao materijal hladnjaka.

Većina nas će prvo razmisliti o korištenju serija s visokom toplotnom provodljivošću, kao npr 1050 aluminijum, kojinudi vrijednost toplotne provodljivosti od 229 W/m•K. Međutim, ova legura je mehanički previše meka za hladnjake.

Najbolji izbor jeLegure serije 6000 za hladnjake. Ove legure su široko dostupne, prilično su jake i imaju tendenciju dobrog ekstrudiranja. Sljedeći grafikon prikazuje poređenje.

Legure poput 6061 i 6063 neke su od najčešćih u seriji 6000. Uobičajeni su za ekstruziju općenito. I bilo koji od njih će zapravo raditi prilično dobro za hladnjake.

Aekstrudirani aluminijumski hladnjacikarakteristika:

1.  Efikasniji od štancanog hladnjaka

2.  Više uštede od mehaničke obrade

3.  Postoji niz standardnih oblika i veličina

4.  Lako se prilagođava od bakrenog upaljača, očigledne prednosti

Koji parametri su vam potrebni da odaberete pravi ekstrudirani hladnjak?

Toplinsko modeliranje: Toplinsko modeliranje će vam pomoći da odaberete hladnjak s performansama koje su vam potrebne. Možete koristiti kompjuterski softver ili pitati svog dobavljača za modeliranje.

Materijal: Hladnjaci mogu biti izrađeni od aluminijskih legura. Materijal treba da ima visoku toplotnu provodljivost. Aluminijske legure se najčešće koriste jer su izdržljive i imaju dobra toplinska svojstva.

Peraje: Peraje mogu biti različitog rasporeda, oblika, veličine i lokacije. Svaki raspored može uticati na performanse hladnjaka. Na primjer, proširene igle pružaju veću površinu za rasipanje topline.

Efikasnost peraja: peraja uzimaju toplinu iz uređaja i prenose je na zrak ili tekućinu. Efikasnost peraja možete povećati na mnogo načina. Na primjer, možete povećati omjer ili smanjiti dužinu peraja.