ما هي سبائك الألومنيوم الأفضل لمبددات الحرارة؟

إن اختيار سبيكة الألومنيوم المناسبة لمبددات الحرارة لا يتعلق فقط بالتوصيل - بل يؤثر أيضًا على التصنيع والتكلفة والسطح النهائي.

6063-T5 هي السبيكة الأكثر شيوعًا في خافضات الحرارة نظرًا لتوصيلها الحراري الممتاز وأداء البثق وجودة الأنودة.

توفر سبائك أخرى مثل 6061 قوة أفضل، بينما يوفر الألومنيوم من السلسلة 1xxx أفضل توصيلية ولكن قوة أقل. لنقارن.

ما هي سبائك الألومنيوم التي يمكن استخدامها في خافضات الحرارة؟

تُصنع خافضات الحرارة المصنوعة من الألومنيوم بشكل أساسي من سبائك في 1xxx و 6xxx سلسلة. إليك كيفية المقارنة بينهما:

ما الذي يجب مراعاته

• التوصيل الحراري: 1xxx > 6063 > 6061
• القوة:: 6061 > 6063 > 6063 > 1xxx
• قابلية البثق:: 6063 هو الأفضل
• جودة التشطيب:: 6063 يسمح بأكسدة ممتازة

لذا في معظم الحالات 6063 هو التوازن المثالي. لا تنتقل إلى 6061 أو السبائك المخصصة إلا عندما تتطلب القوة أو البيئة ذلك.

ما الفرق بين 6063-T5 و6061 لمبددات الحرارة 6063-T5 و6061 لمبددات الحرارة؟

وكلاهما سبيكتان شائعتان، لكنهما تخدمان أدواراً مختلفة.

يتميّز 6063-T5 بتوصيل حراري وتشطيب سطحي أفضل، بينما يوفر 6061 قوة ميكانيكية أعلى.

التوصيل الحراري

• 6063-T5: ~حوالي 200 واط/م-ك
• 6061-T6: ~150-170 واط/م - كلفن

وهذا يجعل 6063 أفضل قليلاً في توصيل الحرارة، وهو أمر مهم للأداء.

القوة

• 6061 أقوى من 6063.
• وهي مفضلة عندما يجب أن يدعم المبدد الحراري الأحمال أو يقاوم الصدمات أو يثبت بإحكام في الهيكل.
• لا تزال 6063 قوية بما يكفي للعديد من الاستخدامات الخفيفة أو الداخلية.

أداء البثق

• 6063 يقذف بشكل أفضل.
• يدعم أشكال الزعانف الدقيقة والمقاطع العرضية الأكثر تعقيداً.
• هذا الأمر مهم عند تصميم خافضات حرارة عالية الكفاءة مع زعانف ضيقة أو أشكال هندسية كثيفة.

تشطيب السطح

• 6063 توفر لمسات نهائية أنظف وأكثر سلاسة.
• إنه أفضل بالنسبة للأكسدة - اختلاف أقل في اللون ومظهر أفضل.
• 6061 يمكن أن تكون مؤكسدة ولكن قد تظهر عليها خطوط أو ألوان غير متساوية.

هل يمكننا استخدام درجات الألومنيوم المخصصة للسحب؟

نعم-يمكن تطوير سبائك الألومنيوم المخصصة أو الحصول عليها لتتناسب مع الاحتياجات المتخصصة.

يمكن للسبائك المخصصة تحسين الموصلية أو القوة أو مقاومة التآكل - ولكنها تتطلب اختبارًا وقد تزيد من التكلفة.

متى تفكر في السبائك المخصصة

• تحتاج إلى أداء حراري أعلى مما يسمح به 6063.
• تحتاج إلى مقاومة أفضل للتآكل (مثل البيئات البحرية).
• تريد توازن الموصلية والقوة العالية.
• تحتاج إلى تشطيب السطح المحدد الخصائص (مثل الأنودة الملونة).

ما الذي يجب الانتباه إليه

• يجب أن تظل السبائك المخصصة البثق بشكل جيد.
• إن تصميم القالب قد تحتاج إلى تغييرات.
• التصنيع الآلي و سلوك ما بعد العلاج قد تكون مختلفة.
• إنها تكلف أكثر، ولديها مهل زمنية أطول.

على سبيل المثال، شركات مثل HTS-ALU و لوري ثيرمال دعم طلبات السبائك المخصصة ولكن غالبًا ما تتطلب الحد الأدنى لكميات الطلبات و خطوات التحقق من الصحة.

أمثلة على السيناريوهات

إذا كنت مهتمًا بهذا الأمر، يمكننا اختبار عينة من الدفعة والتحقق من سلوكها قبل الإنتاج.

ما السبيكة التي توفر توصيلية حرارية أفضل؟

الموصلية أمر بالغ الأهمية في خافضات الحرارة - ولكنها ليست العامل الوحيد.

يوفر الألومنيوم من السلسلة 1xxx أعلى توصيلية، ولكن 6063 هو الأفضل بين سبائك البثق العملية.

مقارنة الموصلية الحرارية

يتميز الألومنيوم النقي بمقاومة أقل لتدفق الحرارة، ولكنه ناعم جداً بالنسبة لمعظم خافضات الحرارة الهيكلية. لهذا السبب نستخدم 6063-توازن بين التوصيلية الجيدة وقابلية التشغيل.

العوامل المؤثرة على التوصيلية

• تركيبة السبيكة (محتوى المغنيسيوم والسيليكون والحديد)
• حجم الحبيبات واتجاهها
• جودة البثق
• التصلب العمري أو المزاج
• الإجهاد والتشغيل الآلي

حتى مع السبيكة نفسها، يمكن أن تختلف الموصلية بنسبة 5-15% بناءً على التصنيع.

التصميم مهم أيضًا

لا تعتمد فقط على أرقام التوصيل. قد يبرد المبدد الحراري 6061 سيئ التصميم ذو الزعانف القصيرة بشكل أسوأ من جزء 6063 جيد الشكل ذي الزعانف الطويلة والمحسّنة.

هل تؤثر السبائك المختلفة على المعالجة باستخدام الحاسب الآلي الرقمي والمعالجات السطحية؟

نعم، فاختيار سبيكة الألومنيوم يغيّر من سهولة تشغيل المبدد الحراري أو تشطيبه.

ماكينة 6063 أسهل في الماكينات وتعطي لمسة نهائية مؤكسدة أكثر سلاسة؛ أما 6061 فهي أقوى ولكن أصعب في القطع والتلوين.

التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي

• 6063 أنعم وأسهل في التقطيع.
• 6061 أصعب - مزيد من التآكل على الأدوات، ومزيد من الجهد.
• يتطلب 6061 مشابك أقوى وقطع أعمق.

الطلاء بأكسيد الألومنيوم وتشطيب السطح

• 6063 يتأكسد بشكل جميل - واضح، ولمسة نهائية متساوية وصبغة جيدة.
• 6061 يمكن أن تظهر خطوط أو ألوان غير متساوية ما لم يتم صقلها.
• سبائك مع حديد أو نحاس أعلى أو نحاس أعلى قد تتأكسد بشكل سيء.

معالجات السطح الأخرى

• طلاء المسحوق: كلاهما متوافقان.
• الرحلان الكهربائي: يعمل بشكل أفضل مع 6063.
• الطلاء بأكسيد الألومنيوم الصلب: يستجيب 6061 بشكل جيد للطلاء الصلب، مع متانة أعلى.

اختبر دائماً دفعة صغيرة قبل الالتزام بإنتاج كميات كبيرة.

الخاتمة

لمعظم خافضات الحرارة, 6063-T5 هو الخيار الأفضل - فهو يجمع بين التوصيل الحراري وسهولة البثق واللمسة النهائية الرائعة. الاستخدام 6061 فقط عندما تكون القوة أولوية قصوى، أو النظر في سبائك مخصصة عندما تحتاج إلى أداء خاص