Alumiiniumist ekstrusioon, mida kasutatakse jahutusradiaatorites?

Ma tean, et on raske leida selget infot alumiiniumist ekstrusioonide kasutamise kohta jahutusradade jaoks. Vaja on juhendit, mis hõlmab, miks, kuidas ja kus neid kasutatakse.

Saate teada, miks alumiinium on ideaalne, kuidas profiilid parandavad jahutust ja kes neid kasutavad.

Las ma juhatan teid põhimõistetest kuni tegeliku kasutamiseni.

Miks on alumiiniumprofiilid ideaalsed jahutusradiaatorite jaoks?

Alustan materjali valikust ja ekstrusiooniprotsessist. Alumiinium pakub kerget kaalu, head soojusjuhtivust ja disaini paindlikkust.

Alumiiniumist pressprofiilides on kombineeritud kulu, soojapidavus ja jahutusradade kuju kohandamine.

Sukeldu sügavamale

Alumiiniumi kasutatakse laialdaselt jahutusradiaatorites, sest sellel on kõrge soojusjuhtivus. Tavalised sulamid, nagu 6063-T5 või 6061-T6, annavad 150-205 W/m-K. See tähendab, et soojus liigub kiiresti aluselt ribidele.

Ekstrusiooniprotsess lisab disaini eeliseid. Me saame luua ribid, soojustorude väljalõiked ja kanalid ühe käiguga. See vähendab töötlemiskulusid ja parandab jõudlust.

Samuti on alumiinium kerge. Profileeritud 6063-st valmistatud jahutusradia kaalub vähem kui terasest või vasest valmistatud jahutusradia. See muudab süsteemide paigaldamise lihtsamaks ja vähendab transpordikulusid.

Väljapressitud kujundeid saab korrata. Saate igal korral identsed osad. See on partiide termilise jõudluse seisukohalt väga oluline.

Lõpuks, alumiiniumprofiilid on taaskasutatavad. Kasutuselt kõrvaldatud osi saab madala energiakuluga taaskasutada. See toetab rohelist disaini.

Siin on kokkuvõte:

Alumiiniumist ekstrusioon muudab jahutusradiaatorid taskukohaseks, tõhusaks ja keskkonnasõbralikuks.

Millised ekstrusiooniprofiilid maksimeerivad jahutusradiaatori jõudlust?

Ma valin profiilid, mis suurendavad pindala ja õhuvoolu. Tavalised kujud on sirged ribid, laiendatud ribid, tihvtriibid ja suure aspekti suhtega ribid.

Kitsaste, kõrgete ribade ja avatud kanalitega profiilid maksimeerivad soojuse hajutamist.

Sukeldu sügavamale

Jahutusplaadi profiili eesmärk on saavutada suurem pindala ja hea õhuvool. See tähendab palju lamelle, õhukesi seinu, kõrgeid struktuure ja ruumi lamellide vahel.

Sirgjoonelised ekstrusioonid on põhilised. Neil on palju paralleelseid ribasid ja avatud kanaleid. Neid on lihtne ekstrueerida ja paigaldada.

Pin-fin profiilid kasutavad lehtede asemel tulpasid. Pinsid tagavad õhuvoolu kõikides suundades. Need sobivad suurepäraselt turbulentse jahutuse või sundõhu seadistuste jaoks.

Kõrge küljesuhtega profiilidel on kõrged ja õhukesed uimed. Need annavad suurema pindala väiksema aluse laiuse juures. Piiranguks on ribide vajumine või purunemine valmistamise ajal. Tüüpilised seinad on 0,8-1,5 mm paksused ja ribid kuni 30 mm kõrged.

Laiendatud uime profiilidel on laiem uime ülemine või nurgeline külg. See lisab pindala ja juhib õhku parema jahutustõhususe saavutamiseks.

Hübriidprofiilides on ühendatud lame alus, tihvtriibid, sirged ribid ja väljalõiked soojustorude jaoks ühes profiilis. See tagab kompaktse ja suure jõudlusega jahutuse.

Siin on tabel ühiste profiilide kohta:

Profiili projekteerimisel kasutatakse ka CFD-simulatsiooni. Ma katsetan õhukiirust, turbulentsi ja temperatuuri jaotumist. Seejärel kohandan ribide vahekaugust ja paksust, et tasakaalustada õhuvoolu ja pindala.

Väljapressitud profiilid võimaldavad lisada ka paigaldusjalad, kruviotsad või vahed soojatorude jaoks. See lihtsustab monteerimist ja parandab termilist kontakti.

Need optimeeritud profiilid tagavad parema jõudluse LED-valgustuses, energiamuundurites ja arvutisüsteemides.

Kuidas optimeeritakse soojusjuhtivust alumiiniumist jahutusradiaatorite puhul?

Keskendun sulami, terastruktuuri, pinna ja liideste juhtimisele. Iga tegur suurendab soojusülekannet.

Optimeerimine hõlmab õige sulami valimist, mikrostruktuuri kontrollimist, pindade viimistlemist ja tihedat kontakti soojusallikatega.

Sukeldu sügavamale

Esiteks, sulami valik on oluline. 6063?T5 on ekstrusiooni puhul tavaline. Sellel on hea juhtivus, vormitavus ja hind. 6061?T6 on veidi suurema tugevusega, kuid väiksema juhtivusega. Kõrgeimate termiliste vajaduste rahuldamiseks kasutatakse 1070 või 1350 puhast alumiiniumi; need saavutavad ~230?W/m-K, kuid on pehmemad ja raskemini pressitavad.

Järgnevalt mõjutab terade struktuur soojusvoolu. Kasutame sobivaid ekstrusioonitemperatuure ja jahutuskiirusi. Lõõmutamine võib terastruktuuri täpsustada ja elektrijuhtivust veidi parandada. Me juhime jahutamist pärast ekstrusiooni, et vältida sisemisi pingeid, mis blokeerivad soojust.

Ka pinna viimistlus on oluline. Anodeerimine moodustab oksiidi, millel on madal elektrijuhtivus. Kui on vaja termilist kontakti, jätame sisemised ribid paljaks või kasutame õhukesi, kontrollitud oksiidikihti. Alternatiivina kasutame musta anodeerimist kiirgusliku jahutuse jaoks, kuna must värvus kiirgab hästi soojust.

Samuti tagame tiheda kontakti jahutusaluse ja kontaktkomponentide vahel. Lisame tasasuse kontrolli (0,05 mm aluse tasasus). Kasutame faasivahetusplaate või termosegu MOSFETi või protsessori ja jahutusplaadi vahel. See täidab tühimikud ja parandab juhtimist.

Prototüüpide puhul katsetan soojustakistust Rth, mõõdetuna K/W. Madalam Rth tähendab paremat jahutust. Paigaldan kütteseadme alusele ja mõõdan temperatuuri tõusu püsiva koormuse korral ümbritseva õhu juures. Kohandan konstruktsiooni, kuni Rth vastab spetsifikatsioonile.

Siin on jaotus:

Optimeerides iga osa, toon jahutusaluse jõudluse vastavusse soojuskoormusega. See protsess vähendab kuumaläbivust ja suurendab süsteemi töökindlust.

Millised tööstusharud kasutavad alumiiniumist pressitud jahutusradiaatorit kõige sagedamini?

Ma näen jahutusradasid elektroonikas, valgustuses, elektrienergias, autotööstuses ja telekommunikatsioonis. Igaühel neist on unikaalsed vajadused, kuid kõik kasutavad ekstrusiooni.

Peamised tööstusharud on LED-valgustus, jõuelektroonika, arvutid, autotööstus ja telekommunikatsioon.

Sukeldu sügavamale

LED-valgustuse puhul on pressitud jahutusradiaatorid kõikjal olemas. Suure võimsusega valgusdioodid vajavad tõhusat jahutust, et säilitada heledus ja eluiga. Sageli kasutame sirge või laiendatud profiiliga ekstrusioone, et integreerida neid reflektoriga korpusesse.

Võimsuselektroonika, nagu inverterid ja muundurid, tuginevad MOSFETide ja IGBTde ekstrueeritud jahutusradadele. Need vajavad lamellide või tihvtkonstruktsioone sundõhu või loomuliku konvektsiooni jaoks. Integreerime paigaldusavad ja äravooluaugud, et plaadi paigaldamine ja õhuvool oleks lihtne.

Arvutitööstuses kasutatakse lauaarvutite protsessorite, GPUde ja servermoodulite puhul soojatorudega pressitud jahutusradiaatorit. Jahutusradiaatorite profiil sisaldab väljalõikeid ja põhiosa, et hoida soojusjuhtmeid ja ventilaatoreid. Ekstrusioon võimaldab freesida mitu osa ühes plokis.

Autosüsteemides kasutatakse pressitud jahutusradiaatorit LED-esituledes, toitemoodulites, akusüsteemides ja inverterites. Need peavad vastu pidama vibratsioonile ja temperatuurišokkidele. Me kasutame 6063 kõva anodeeringuga, et tagada vastupidavus.

Telekommunikatsiooniseadmed, nagu 5G-raadiojaamad ja tugijaamad, kasutavad RF-võimsusmoodulite jaoks pressitud jahutusradiaatorit. Need kasutavad sageli pin-fin ekstrusiooni mitmesuunalise õhuvoolu tagamiseks välistingimustes kasutatavates kappides.

Muude kasutusviiside hulka kuuluvad tööstuslikud ajamid, laserseadmed, meditsiiniseadmed ja EV laadimisjaamad. Iga rakendus hoiab jahutusplaati soojusdisaini võtmeelemendina.

Siin on peamised tööstusharud:

Ekstrudeeritud jahutusradiaatorid on tõhusad nende valdkondade tootmiseks ja kohandamiseks. Konstruktsioonivalikud sõltuvad õhuvoolu kättesaadavusest, soojuskoormusest ja montaažimeetoditest.

Kokkuvõte

Me käsitlesime, miks alumiinium on ideaalne, kuidas profiilid suurendavad jahutust, kuidas me optimeerime juhtivust ja kes kasutab pressitud jahutusradiaatorit. See annab teile täieliku ülevaate ekstrusioonist soojusdisainis.

Kui vajate abi jahutusradade projekteerimise, profiili valiku või tootmisega, saan teid aidata igal sammul.