Защо екструдираният алуминиев радиатор е популярен?

Независимо дали охлаждате процесори, захранваща електроника или LED модули, радиаторите са от съществено значение за предотвратяване на прегряването. Екструдираните алуминиеви радиатори са най-разпространеният избор, използван в устройства от компютри до индустриални дискове.

Екструдираните алуминиеви радиатори са популярни, тъй като екструдирането предлага рентабилно производство, топлинни характеристики и гъвкав дизайн.

Ще обясня защо този процес работи толкова добре - как топлопроводимостта определя формата, какви нестандартни геометрии са възможни и къде се използват най-често.

Какво прави екструдирането идеално за радиатори?

Екструдирането е ключът към производството на икономични и ефективни профили на радиатори в големи обеми.

С екструдиране на алуминий могат да се получат сложни напречни сечения, малки разстояния между ребрата и евтини инструменти, които са от решаващо значение за приложенията на радиаторите.

Основни предимства на екструдирането

Когато проектирах охладителна система за индустриален рутер, екструдирането позволи хиляди ребра в тънък профил - нещо, което е невъзможно при машинна обработка или леене на тази цена.

Как влияе топлопроводимостта върху дизайна?

Топлопроводимостта на материала показва колко добре той разпределя топлината, което е от решаващо значение за ефективността на радиатора.

Високата топлопроводимост на алуминия (~205 W/m-K) го прави добър баланс между производителност, тегло и възможност за производство.

Сравнение на материалите

Медта провежда топлина почти два пъти по-добре, но струва повече и е по-тежка. Алуминият предлага простота, добра проводимост и възможност за екструдиране.

Въздействие върху дизайна

• Брой и разстояние между перките: По-близките ребра увеличават площта на повърхността. Но разстоянието между тях трябва да балансира въздушния поток и топлинното съпротивление.
• Дебелина на основата: По-дебелите основи намаляват термичната устойчивост, но увеличават теглото.
• Височина на перката: По-високите ребра подобряват топлообмена, но могат да се разклатят или огънат.
• Ориентация: Вертикалните ребра поддържат естествена конвекция; хоризонталните ребра може да се нуждаят от активно охлаждане.

При работата ми върху масиви от светодиоди екструдираните радиатори с плътни вертикални ребра позволяват на светодиодите да работят с 30?°C по-хладно при същата мощност.

Какви персонализирани форми са възможни?

Екструдирането ви позволява да оформяте не само правоъгълни ребра - то дава възможност за почти безкрайни вариации на напречното сечение.

Почти всяко 2D напречно сечение с разумна сложност може да бъде екструдирано: разделени ребра, L-образни скоби, топлинни тръби, скоби, множество канали и точки за монтаж.

Примерни форми

1. Масиви с прави перки - класически паралелни перки
2. Пин перки - екструдирани щифтове или кръгли стойки
3. Профили за гребен или стълбище - за специфична площ или въздушен поток
4. Интегрирани монтажни фланци - вградени отвори за болтове и слотове за винтове
5. Разделени канали за топлинни тръби - директно интегриране на тръбни повърхности
6. Хибридни профили - комбиниране на ламели с части на шасито или елементи на скоби

Добавянето на малки отвори, канали и монтажни елементи в едно екструдирано парче елиминира вторичната обработка и монтажа.

В един от случаите добавих вградени монтажни планки към радиаторите за захранващи модули, като спестих 15% разходи и време за сглобяване в сравнение с добавянето на скоби по-късно.

Кои индустрии ги използват най-много?

Топлообменниците от екструдиран алуминий са навсякъде - от компютри до слънчеви панели.

Те се използват широко в електрониката, светодиодното осветление, преобразуването на енергия, автомобилостроенето, телекомуникациите и промишлените машини.

Типични индустриални приложения

В областта на електрониката за слънчева енергия проектирахме профил на радиатора, който да се увива около шасито - съчетавайки радиатора и корпуса в една екструдирана част. Това съкрати времето за сглобяване и подобри ефективността на охлаждането.

?? По-дълбоко: как формата влияе на охлаждането

1. Брой перки на инч (FPI)

   • По-висока FPI = по-голяма повърхност = по-добро разсейване на топлината
   • Но твърде много ребра ограничават въздушния поток и могат да причинят натрупване на горещи точки.

2. Дебелина на перката

   • По-дебелите ребра разпределят по-добре топлината, но тежат повече

3. Съотношение база-плавник

   • Идеалният баланс поддържа базовото разпространение на топлината, като същевременно осигурява достатъчно площ

4. Ориентация на въздушния поток

   • Естествена конвекция срещу принудителна въздушна (вентилатори) влияе върху разстоянието между ребрата и височината

5. Разстояния и канали за въздушен поток

   • Профилите могат да включват вътрешни канали или гребеновидно оформление за насочване на въздуха

С помощта на CFD анализ оптимизирах екструдирания профил така, че охлажданите с вентилатор ребра на LED да останат в рамките на 3 °C от основната температура при мощност 100 W.

Проведете тест за себе си

Заключение

• Екструдирането е идеално за радиатори: той предлага сложност, площ и рентабилност.
• Топлопроводимост на алуминия е намерила оптимално съчетание между производителност и практичност.
• Потребителски профили решаване на реални инженерни проблеми и намаляване на броя на частите.
• Индустрии от електрониката до енергетиката ежедневно разчитат на екструдирани алуминиеви радиатори.

Ако искате помощ за оптимизиране на дизайна на профила, за избор на сплави или за проверка на термичните характеристики, просто ми кажете!