Sut i Ddewis Deunydd Amgaead Alwminiwm gyda Gwahanol Priodweddau Gwasgaru Gwres ar gyfer Cynhyrchion Electronig

Ym myd -electroneg perfformiad uchel, gwres yw'r lladdwr distaw eithaf. Wrth i gydrannau grebachu a dwyseddau pŵer gynyddu, mae "cyllideb thermol" dyfais yn aml yn pennu ei llwyddiant neu fethiant. Ar gyfer peirianwyr a dylunwyr cynnyrch, dewis yr hawlblychau clostiroedd electronig alwminiwmnid yw bellach yn ymwneud ag estheteg neu gyfanrwydd adeileddol yn unig-mae'n benderfyniad rheoli thermol hollbwysig.

Alwminiwm yw safon y diwydiant am reswm: mae'n cynnig cymhareb cryfder eithriadol i-ac, yn bwysicaf oll, dargludedd thermol uchel. Fodd bynnag, nid yw pob alwminiwm yn cael ei greu yn gyfartal. O'r cyfansoddiad aloi i'r broses weithgynhyrchu a gorffeniad wyneb, mae pob newidyn yn newid sut mae gwres yn symud o'ch PCB i'r aer amgylchynol.

1. Ffiseg Pam Mae Alwminiwm yn Ennill

Cyn dewis aloi, mae'n hanfodol deall pam rydyn ni'n defnyddio alwminiwm dros ddeunyddiau eraill fel dur neu blastig. Yn ôlHanfodion Trosglwyddo Gwres a Màsgan Incropera a DeWitt, mae effeithlonrwydd sinc gwres neu amgaead yn dibynnu i raddau helaeth ar ei ddargludedd thermol (κ).

• Pholycarbonad / ABS ≈0.2 W/m·K
• Dur Di-staen 304 ≈16 W/m·K
• Aloi Alwminiwm ≈ 90 – 230 W/m·K

Mae gallu alwminiwm i symud gwres bron i 15 gwaith yn fwy na dur di-staen a channoedd o weithiau'n fwy na phlastig. Pan fyddwch chi'n gosod eich cydrannau i mewnblychau clostiroedd electronig alwminiwm, mae'r siasi cyfan yn dod yn "lledaenwr gwres," gan gynyddu'r arwynebedd arwyneb effeithiol ar gyfer darfudiad.

2. Dewis Aloi: Mae'r Fasnach Dargludedd yn erbyn Gweithgynhyrchu-wedi'i ddiffodd

Yn y diwydiant amgáu, mae tri theulu aloi penodol yn dominyddu'r dirwedd. Mae dewis rhyngddynt yn gofyn am gydbwyso perfformiad thermol â chymhlethdod eich dyluniad.

6063 Alwminiwm: Y Brenin Allwthio

Os oes angen esgyll oeri integredig ar gyfer eich dyluniad, 6063 yw eich prif ymgeisydd. Cyfeirir ato'n aml fel "alwminiwm pensaernïol," mae'n allwthiol iawn.

• Dargludedd Thermol≈ 200-210 W/m·K.
• Gorau ar gyfer:Sinciau gwres, gorchuddion LED, a llociau gosod rac modiwlaidd.
• Pam:Mae ei gynnwys silicon a magnesiwm uchel wedi'i optimeiddio ar gyfer "gwthio" trwy farw wrth gynnal llwybrau thermol rhagorol.

6061 Alwminiwm: Y Pwerdy Strwythurol

Pan fydd angen i'ch amgaead wrthsefyll straen mecanyddol uchel neu fod angen peiriannu CNC helaeth, 6061 yw'r safon.

• Dargludedd Thermol≈ 150-170 W/m·K.
• Gorau ar gyfer:Cydrannau awyrofod, cyfrifiaduron diwydiannol garw, a{0}}wedi'u malu o-amgaeadau solet (biled).
• Pam:Er bod ei ddargludedd thermol tua 20% yn is na 6063, mae ei gryfder cynnyrch uwch yn ei gwneud yn anhepgor ar gyfer gorchuddion amddiffynnol.

ADC12 / A380 (Marw-Aloion Castio)

Ar gyfer{0}}cynhyrchu cyfaint uchel gyda geometregau 3D cymhleth, castio marw yw'r dull mwyaf cost effeithiol. Fodd bynnag, mae "treth thermol" ar gyfer defnyddio aloion castio.

Dargludedd Thermol≈ 90-100 W/m·K.

Gorau ar gyfer:ECUs modurol, offer telathrebu, ac electroneg defnyddwyr.

Pam:Mae'r cynnwys silicon uchel (hyd at 12%) sy'n angenrheidiol i wneud i'r metel tawdd lifo i fowldiau cymhleth yn amharu ar dellt grisial yr alwminiwm, gan leihau'n sylweddol ei allu i gynnal gwres o'i gymharu ag aloion gyr. [1]

3. Effaith Prosesau Gweithgynhyrchu ar Ymwrthedd Thermol

Y ffordd yr ydych yn adeiladu eichblychau clostiroedd electronig alwminiwmyn creu "Gwrthwynebau Rhyngwyneb Thermol." Mewn thermodynameg, cyfanswm ymwrthedd thermol system yw swm y rhannau unigol:

Os yw clostir wedi'i wneud o blatiau lluosog wedi'u bolltio at ei gilydd, mae'r bylchau microsgopig rhwng y platiau hynny'n gweithredu fel ynysyddion.

1. CNC wedi'i Beiriannu (Monolithig):Mae cerfio lloc allan o floc sengl o 6061 yn darparu'r gwrthiant thermol isaf oherwydd nad oes unrhyw uniadau. Mae gwres yn llifo'n ddi-dor o'r bwrdd sylfaen i'r waliau allanol.

2. Allwthiol (Seiliedig ar Broffil):Mae "llewys" allwthiol yn darparu llwybrau gwres ochrol ardderchog ond mae angen platiau pen. Os yw'r gydran sy'n cynhyrchu gwres wedi'i osod ar blât terfyn yn hytrach na'r prif broffil, bydd effeithlonrwydd yn gostwng.

3. Marw-Castio:Er bod y dargludedd deunydd yn is, yn aml gall y gallu i fwrw pinnau "anhepgor" ac esgyll cymhleth yn uniongyrchol ar y siasi wneud iawn am werth κ is y deunydd trwy gynyddu'r arwynebedd arwyneb ar gyfer darfudiad yn sylweddol.

4. Triniaeth Arwyneb: Ymbelydredd ac Emissivity

Camsyniad cyffredin yn y diwydiant yw bod gorffeniad wyneb ar gyfer "edrych" yn unig. Mewn gwirionedd, y gorffeniad sy'n pennu'r llocallyredd, sef y gallu i allyrru ynni trwy ymbelydredd.

Yn ôl yCyngor Anodizers Alwminiwm, mae gan alwminiwm noeth emissivity hynod o isel (≈ 0.05), sy'n golygu ei fod yn ofnadwy wrth belydru gwres.

• Anodizing (Clir neu Ddu):Mae'r broses hon yn creu haen ocsid mandyllog a all gynyddu allyredd i ≈ 0.80 - 0.90. Er gwaethaf mythau cyffredin, mae lliw yn cael effaith ddibwys ar berfformiad thermol mewn amgylcheddau dan do; fodd bynnag,Anodizing Duyn cael ei ffafrio ar gyfer cymwysiadau awyr agored i reoli amsugno solar ac ymbelydredd isgoch yn well. [2]
• Gorchudd Powdwr:Er ei fod yn esthetig amlbwrpas, haenen blastig yn ei hanfod yw cotio powdr. Mae'n gweithredu fel ynysydd thermol.
• Trosi Chromate (ffilm Alodine/Chem):Ardderchog ar gyfer cynnal dargludedd trydanol (sylfaen) tra'n cynnig ymwrthedd cyrydiad cymedrol heb inswleiddiad thermol cot powdr trwchus.

5. Optimization Geometrig: Esgyll a Thickness Wal

Mae'r "Effeithlonrwydd Fin" yn gyfrifiad hanfodol mewn dylunio sinc gwres. Os yw esgyll yn rhy hir ac yn denau, mae'r blaenau'n mynd yn ddiwerth oherwydd ni all y gwres eu cyrraedd. Os ydynt yn rhy drwchus, maent yn lleihau'r gofod sydd ar gael ar gyfer llif aer.

YnDylunio Llociau ar gyfer Electroneg(cyfeirnod diwydiant gan Scott, 2012), nodir ar gyfer darfudiad naturiol, bod y gofod rhwng esgyll yn bwysicach nag uchder yr esgyll. Os oes llai na 6-8mm rhwng yr esgyll, mae "haenau terfyn" yr aer yn gorgyffwrdd, gan dagu'r llif aer ac achosi i'r ddyfais orboethi. [3]

Wrth ddylunio eichblychau clostiroedd electronig alwminiwm, ystyried y cyfeiriadedd. Mae gwres yn codi; felly, bydd esgyll fertigol bob amser yn perfformio'n well na esgyll llorweddol mewn amgylchedd darfudiad naturiol.

6. Crynodeb: Y Matrics Penderfyniadau

Casgliad

Dewis y deunydd cywir ar gyferblychau clostiroedd electronig alwminiwmyn her peirianneg aml-ddimensiwn. Trwy ddeall nad "blwch" yn unig yw'r amgaead ond elfen weithredol o'ch cylched thermol, gallwch ymestyn oes eich electroneg yn sylweddol ac atal methiannau maes costus.

Cyfeiriadau

• [1] Trosglwyddo Gwres: Dull Ymarferol, Yunus A. Çengel.
• [2] Triniaeth a Gorffen Arwyneb Alwminiwm a'i Aloeon, PG Sheasby ac R. Pinner.
• [3] Technegau Oeri ar gyfer Offer Electronig, Dave S. Steinberg.