Hvad er den mindste mulige tykkelse og afstand mellem finnerne?

Har du nogensinde prøvet at forbedre kølingen ved at proppe flere finner ind i din køleplade? Det er en fristende idé - men der er en fysisk grænse for, hvor tynde eller tætte de finner kan være.

Den mindste finnetykkelse for ekstruderet aluminium er typisk omkring 0,8 mm, og den tætteste standardfinneafstand er ca. 1,5 mm.

Men at skubbe til grænserne for finnernes størrelse og afstand handler ikke kun om geometri - det påvirker omkostninger, fremstillingsevne og termisk ydeevne. Lad os se på, hvordan alle disse faktorer hænger sammen.

Hvordan påvirker lamelafstanden køleydelsen?

Det virker logisk: flere finner betyder mere overfladeareal, så mere køling, ikke sandt? Ikke altid. Hvis luften ikke kan strømme mellem finnerne, er alt det overfladeareal spildt.

Lamelafstanden påvirker direkte, hvordan luften bevæger sig gennem kølepladen. For tæt, og luftstrømmen begrænses; for bred, og overfladearealet går tabt.

Her er en forenklet oversigt over forholdet:

Hvordan lamelafstand påvirker køling

Vigtige overvejelser

• I naturlig konvektionstørre afstand hjælper luften med at stige op mellem lamellerne.
• I tvungen konvektionEn tættere afstand kan fungere, hvis luftstrømmen er stærk.
• Støvophobning er værre med strammere lameller, hvilket fører til lavere ydeevne på lang sigt.

I et af vores kundeprojekter reducerede vi lamelafstanden fra 2,5 mm til 1,2 mm i forventning om bedre resultater. I stedet blev enheden varmere, fordi luften blev fanget og ikke kunne slippe effektivt ud.

Kan der produceres tilpassede finner på forespørgsel?

Nogle gange har dit design brug for noget, som køleplader fra hylden ikke kan tilbyde. Måske har du brug for buede finner, forskudte rækker eller ekstra højde.

Ja, de fleste producenter kan fremstille tilpassede finnestrukturer, herunder ikke-standardiserede tykkelser, former og arrangementer.

Typer af brugerdefinerede finnekonstruktioner

Tilpasningsproces

1. Indsend CAD-tegning eller skitse
2. Producentens anmeldelser af gennemførlighed
3. Værktøjet forberedes til ekstrudering eller bearbejdning
4. Prøver til test af pasform og luftgennemstrømning

Hvad du har brug for at vide

• Tilpassede finnestrukturer kan kræve Gebyrer for værktøj
• Minimum ordreantal er almindelige
• Gennemløbstider kan være længere til specielle matricer eller limede finner

Vi hjalp en kunde inden for rumfart med at designe en køleplade med pin-fin-layout og variabel afstand. Det forbedrede kølingen med 18% i forhold til standardekstrudering, selvom opsætningen tog fire uger og havde en brugerdefineret pris.

Hvilke begrænsninger er der for ultratynde aluminiumsfinner?

Tyndere finner virker ideelle - de sparer materiale, giver flere finner pr. areal og reducerer vægten. Men der er ulemper ved at blive for tynd.

Ultratynde finner er begrænset af fremstillingsmetoder, strukturel styrke og afvejning af termisk effektivitet.

De vigtigste grænser for tynde aluminiumsskærme

Selv med CNC- eller limede finnedesigns er der stadig et kompromis. Tynde finner varmes hurtigt op, men kan også være skrøbelige og tilbøjelige til at blive tilstoppet af støv.

I et tilfælde pressede en kunde på for at få 0,5 mm finner i en tilpasset profil. Det kunne vi kun levere ved hjælp af limede lameller, hvilket fordoblede omkostningerne og gjorde monteringen mere kompleks.

Forbedrer strammere lameller altid varmeafledningen?

Det er let at antage, at flere lameller = bedre ydelse. Men det er kun sandt under den rette luftstrøm og de rette termiske belastningsforhold.

Tættere finner kan øge overfladearealet, men uden tilstrækkelig luftstrøm eller afstand kan de reducere kølelegemets ydeevne.

Hvorfor mere ikke altid er bedre

Andre faktorer, der betyder mere

• Finnehøjde og -dybde påvirker også overfladearealet
• Materialets ledningsevne påvirker, hvor hurtigt varmen spredes
• Kontakt til finnebase kvalitet bestemmer startpunkt for varmestrøm

Jeg kan huske, at jeg rådede en kunde til ikke at stramme lamelafstanden i et design af en passiv solcellecontroller. De insisterede på 1,0 mm afstand. Seks måneder senere havde de problemer med overophedning i støvede omgivelser og måtte skifte tilbage til 2,5 mm afstand.

Konklusion

Finnernes afstand, tykkelse og struktur er alt sammen med til at definere, hvor godt en køleplade køler. Det handler ikke bare om at proppe mere metal ind - det handler om at afbalancere luftstrøm, overfladeareal og materialebegrænsninger. Smartere design vinder altid over gætværk.