Alumiiniumist ekstrusioonjahutusradiaator ja selle omadused

Alumiiniumist pressitud jahutusradiaator

Alumiinium extruded jahutusradiaatorid on tuntud ka kui jahutusradiaatori ekstrusioon või ekstrudeeritud alumiiniumist jahutusradiaatork. Alumiiniumi ekstrusioonikuumus valamu tehnoloogia on alumiiniumi valuplokkide kuumutamine temperatuurini 520–540kraadikõrgel temperatuuril, kõrge rõhu all, et lasta alumiiniumvedelikul voolata läbi jahutusradiaatori soontega ekstrusioonivormi, et valmistada ekstrudeeritud jahutusradiaatori materjal. Seejärel valmistatakse pärast jahutusradiaatori ekstrusioonimaterjali lõikamist ekstrudeeritud alumiiniumist jahutusradiaator, mida sageli näeme. Alumiinium ekstrusioonradikastehnoloogiat on lihtne realiseerida ja seadmete hind on suhteliselt madal, mistõttu on seda varasematel aastatel odavturul laialdaselt kasutatud.

Miks on alumiinium parim valik jahutusradiaatori materjaliks?

Esiteks on soojusjuhtivus jahutusradiaatori materjali valikul kõige olulisem näitaja ning erinevatel materjalidel on erinev soojusjuhtivus. Jahutusradiaatori materjalid võivad olla teemant, hõbe, vask, alumiinium, teras jne. Nende soojusjuhtivust näete järgmiselt:

Ilmselgelt on teemandil suurepärane soojusjuhtivus. Teemant ei juhi elektrit ja elektronid ei saa vabalt liikuda, mistõttu selle soojusjuhtivus tuleneb põhimõtteliselt süsinikuaatomite vibratsioonide (ehk fonoonide) levikust. Süsinikuaatomite väikese massi ja tugeva süsinik-süsinik sideme tõttu on vibratsiooni levik teemandis väga sujuv. Seetõttu on teemandi soojusjuhtivus väga suurepärane, peaaegu kõrgeim ja peaaegu 5 korda suurem kui hõbedal.

Teemantil pole mitte ainult ülikõrge soojusjuhtivus, vaid sellel on ka suurepärased mehaanilised, optilised, akustilised, elektrilised ja keemilised omadused, mis muudab selle suure võimsusega optoelektrooniliste seadmete soojuse hajumise osas teistest materjalidest oluliselt paremaks. Muidugi on teemandi maksumus äärmiselt kallis, mistõttu ei ole see tavaliste jahutusradiaatorite jaoks eelistatud materjal.

Parima soojuse hajutusega metall on hõbe, kuid see on väga pehme, mis ei soodusta suure tihedusega seadmete, näiteks jahutusradiaatorite tootmist. Väärismetallina ei ole kuld oma kalli hinna tõttu sobiv jahutusradiaator. Madalaim materjal on raud, kuid selle soojusjuhtivus on vaid üks kolmandik alumiiniumist, mis ei ole peamine jahutusradiaatori materjal.

Need tegurid on viinud vase või alumiiniumi kasutamiseni peamiste jahutusradiaatorite materjalidena. Vasel on parem soojusjuhtivus kui alumiiniumil. Soojusjuhtivuse kaalumisel on aga hind veel üks tegur, mida ei saa tähelepanuta jätta. Vase soojusjuhtivus on kaks korda suurem kui alumiiniumil, kuid selle tihedus on kolm korda suurem kui alumiiniumil. See tähendab, et vases samasugust soojusvoogu tagava jahutusradiaatori kaal suureneb umbes 50 protsenti. Tegelikult on paljud vasest jahutusradiaatorid ülekaalulised, mis ületab kavandatud kaalupiiranguid. Tonni maksumuse arvutamisel (vask on praegu umbes 3,5 korda suurem kui alumiiniumi hind) avastate, et vase hind on palju suurem kui sama jahutusradiaatori konstruktsiooni alumiiniumlahenduste oma.

Millist alumiiniumisulamit peaksite jahutusradiaatorite jaoks kasutama?

Puhta alumiiniumi soojusjuhtivus on 237 W/m•K, kuid puhas alumiinium on mehaaniliste omaduste poolest suhteliselt pehme, seetõttu kasutatakse jahutusradiaatori materjalina tavaliselt legeeritud alumiiniumi.

Enamik meist kaalub esmalt suure soojusjuhtivusega seeriate kasutamist, näiteks 1050 alumiinium, mispakub soojusjuhtivuse väärtust 229 W/m•K. See sulam on aga jahutusradiaatorite jaoks mehaaniliselt liiga pehme.

Parim valik on6000-seeria sulamid jahutusradiaatoritele. Need sulamid on laialdaselt saadaval, üsna tugevad ja kipuvad hästi ekstrudeerima. Järgmine diagramm näitab võrdlust.

Sulamid nagu 6061 ja 6063 on 6000 seerias ühed levinumad. Need on üldiselt ekstrusiooni jaoks tavalised. Ja kumbki töötab jahutusradiaatorite jaoks üsna hästi.

Aalumiiniumist pressitud jahutusradiaatoridtunnusjoon:

1.  Tõhusam kui jahutusradiaatori tembeldamine

2.  Suurem kulude kokkuhoid kui mehaaniline töötlemine

3.  Standardseid kujusid ja suurusi on mitmesuguseid

4.  Kergesti kohandatav kui vasest tulemasin, ilmsed eelised

Milliseid parameetreid on vaja õige ekstrudeeritud jahutusradiaatori valimiseks?

Termomodelleerimine: termiline modelleerimine aitab teil valida vajaliku jõudlusega jahutusradiaatori. Võite kasutada arvutitarkvara või küsida modelleerimist müüjalt.

Materjal: jahutusradiaatorid võivad olla valmistatud alumiiniumisulamitest. Materjalil peab olema kõrge soojusjuhtivus. Kõige sagedamini kasutatakse alumiiniumisulameid, kuna need on vastupidavad ja heade soojusomadustega.

Uimed: Uimed võivad olla erineva paigutuse, kuju, suuruse ja asukohaga. Iga paigutus võib mõjutada jahutusradiaatori jõudlust. Näiteks laienevad tihvtid pakuvad soojuse hajutamiseks suuremat pinda.

Uimede tõhusus: Uimed võtavad seadmest soojuse ja edastavad selle õhku või vedelikku. Uimede tõhusust saate suurendada mitmel viisil. Näiteks saate suurendada kuvasuhet või vähendada uimede pikkust.