Která hliníková slitina je nejlepší pro chladiče?

Výběr správné hliníkové slitiny pro chladiče není jen o vodivosti - ovlivňuje také výrobu, náklady a povrchovou úpravu.

Slitina 6063-T5 je nejběžnější slitinou pro chladiče díky své vynikající tepelné vodivosti, lisovacímu výkonu a kvalitě eloxování.

Jiné slitiny, jako je 6061, nabízejí lepší pevnost, zatímco hliník řady 1xxx poskytuje nejlepší vodivost, ale nižší pevnost. Srovnejme si to.

Které hliníkové slitiny lze použít pro chladiče?

Hliníkové chladiče se vyrábějí převážně ze slitin o rozměrech 1xxx a 6xxx série. Zde je jejich srovnání:

Co je třeba zvážit

• Tepelná vodivost: 1xxx > 6063 > 6061
• Síla: 6061 > 6063 > 1xxx
• Vytlačitelnost: 6063 je nejlepší
• Kvalita povrchové úpravy: 6063 umožňuje vynikající eloxování

Takže ve většině situací, 6063 je ideální rovnováha. Na slitiny 6061 nebo na zakázku přejděte pouze v případě, že to vyžaduje pevnost nebo prostředí.

Jaký je rozdíl mezi chladiči 6063-T5 a 6061?

Obě slitiny jsou běžné, ale plní různé funkce.

6063-T5 má lepší tepelnou vodivost a povrchovou úpravu, zatímco 6061 poskytuje vyšší mechanickou pevnost.

Tepelná vodivost

• 6063-T5: ~200 W/m-K
• 6061-T6: ~150-170 W/m-K

Díky tomu 6063 o něco lépe vede teplo, což je důležité pro výkon.

Síla

• 6061 je pevnější než 6063.
• Upřednostňuje se v případech, kdy chladič musí nést zatížení, odolávat nárazům nebo být pevně přišroubován ke konstrukci.
• 6063 je stále dostatečně pevná pro mnoho lehkých nebo vnitřních aplikací.

Výkonnost vytlačování

• 6063 lépe se vytlačuje.
• Podporuje jemnější tvary žeber a složitější průřezy.
• To je důležité při navrhování vysoce účinných chladičů s úzkými žebry nebo hustou geometrií.

Povrchová úprava

• 6063 poskytuje čistší a hladší povrch.
• Je to lepší pro eloxování - méně barevných odchylek a lepší vzhled.
• 6061 mohou být eloxované, ale mohou se na nich objevit šmouhy nebo nerovnoměrné tóny.

Můžeme pro vytlačování použít vlastní třídy hliníku?

Ano - na základě specializovaných potřeb lze vyvinout nebo získat hliníkové slitiny na zakázku.

Vlastní slitiny mohou zlepšit vodivost, pevnost nebo odolnost proti korozi, ale vyžadují testování a mohou zvýšit náklady.

Kdy zvážit slitiny na zakázku

• Potřebujete vyšší tepelný výkon než umožňuje 6063.
• Potřebujete lepší odolnost proti korozi (např. mořské prostředí).
• Chcete rovnováha mezi vodivostí a vysokou pevností.
• Potřebujete specifická povrchová úprava vlastnosti (např. barevné eloxování).

Na co si dát pozor

• Vlastní slitiny musí být stále dobře vytlačit.
• Na stránkách konstrukce matrice může vyžadovat změny.
• Obrábění a chování po léčbě se mohou lišit.
• Jsou dražší a mají delší dodací lhůty.

Například společnosti jako HTS-ALU a Lori Thermal podporují vlastní požadavky na slitiny, ale často vyžadují minimální objednací množství a kroky validace.

Příklady scénářů

Pokud o to máte zájem, můžeme otestovat vzorovou dávku a ověřit její chování před výrobou.

Která slitina má lepší tepelnou vodivost?

Vodivost je u chladičů rozhodující - ale není to jediný faktor.

Nejvyšší vodivost má hliník řady 1xxx, ale z praktických slitin pro vytlačování je nejlepší hliník 6063.

Srovnání tepelné vodivosti

Čistý hliník má menší odpor proti proudění tepla, ale je příliš měkký pro většinu konstrukčních chladičů. Proto používáme 6063-vyvažuje dobrou vodivost a zpracovatelnost.

Faktory ovlivňující vodivost

• Složení slitiny (obsah hořčíku, křemíku, železa)
• Velikost a směr zrn
• Kvalita vytlačování
• Vytvrzování věkem nebo temperování
• Napětí a obrábění

I u stejné slitiny se může vodivost lišit o 5-15% v závislosti na výrobě.

Záleží i na designu

Nespoléhejte se pouze na čísla vodivosti. Špatně navržený chladič 6061 s krátkými žebry může chladit hůře než dobře tvarovaný díl 6063 s vyššími a optimalizovanými žebry.

Mají různé slitiny vliv na CNC a povrchové úpravy?

Ano - volba hliníkové slitiny mění snadnost obrábění nebo povrchové úpravy chladiče.

6063 se snadněji obrábí a poskytuje hladší eloxovaný povrch; 6061 je pevnější, ale hůře se řeže a barví.

CNC obrábění

• 6063 je měkčí a lépe se řeže.
• 6061 je těžší - větší opotřebení nářadí, větší námaha.
• 6061 vyžaduje silnější svorky a hlubší řezy.

Eloxování a povrchová úprava

• 6063 krásně eloxuje - čistý, rovnoměrný povrch, dobré barvení.
• 6061 může vykazovat šmouhy nebo nerovnoměrné tóny, pokud není vyleštěn.
• Slitiny s vyšší obsah železa nebo mědi může špatně eloxovat.

Další povrchové úpravy

• Práškové lakování: obojí je kompatibilní.
• Elektroforéza: nejlépe funguje s 6063.
• Tvrdé eloxování: 6061 dobře reaguje na tvrdé lakování a má vyšší odolnost.

Před zahájením velké výroby vždy vyzkoušejte malou dávku.

Závěr

Pro většinu chladičů, 6063-T5 je nejlepší volbou - kombinuje tepelnou vodivost, snadné vytlačování a skvělou povrchovou úpravu. Použijte 6061 pouze v případě, že je síla nejvyšší prioritou, nebo zvažte. slitiny na zakázku když potřebujete speciální výkon.