Dissipateur de chaleur en aluminium extrudé et ses caractéristiques

Dissipateur thermique en aluminium extrudé

Aluminium eLes dissipateurs de chaleur xtrudés sont également connus sous le nom d'extrusion de dissipateur de chaleur ou de péché de chaleur en aluminium extrudék. Chaleur d'extrusion d'aluminium la technologie de l'évier consiste à chauffer les lingots d'aluminium à 520 ~ 540diplômeà haute température, sous haute pression pour laisser le liquide d'aluminium s'écouler à travers le moule d'extrusion de dissipateur de chaleur avec des rainures, pour fabriquer le matériau de dissipateur de chaleur extrudé. Ensuite, après avoir coupé le matériau d'extrusion du dissipateur thermique, le dissipateur thermique en aluminium extrudé que nous voyons souvent est fabriqué. Aluminium extrusiondissipateur de chaleurla technologie est facile à réaliser et le coût de l'équipement est relativement faible, elle a donc été largement utilisée sur le marché bas de gamme au cours des années précédentes.

Pourquoi l'aluminium est le meilleur choix pour le matériau du dissipateur de chaleur ?

Premièrement, la conductivité thermique est la performance la plus importante dans le choix du matériau du dissipateur thermique, et différents matériaux ont une conductivité thermique différente. Les matériaux du dissipateur thermique peuvent être du diamant, de l'argent, du cuivre, de l'aluminium, de l'acier, etc. Vous pouvez voir leur conductivité thermique en conséquence comme suit :

De toute évidence, le diamant a une excellente conductivité thermique. Le diamant ne conduit pas l'électricité et les électrons ne peuvent pas se déplacer librement, sa conductivité thermique provient donc essentiellement de la propagation des vibrations des atomes de carbone (c'est-à-dire des phonons). En raison de la petite masse d'atomes de carbone et de la forte liaison carbone-carbone, la propagation des vibrations dans le diamant est très douce. De ce fait, la conductivité thermique du diamant est très excellente, presque la plus élevée, et près de 5 fois celle de l'argent.

Le diamant a non seulement une conductivité thermique ultra-élevée, mais également d'excellentes propriétés mécaniques, optiques, acoustiques, électriques et chimiques, ce qui le rend nettement supérieur aux autres matériaux en termes de dissipation thermique des dispositifs optoélectroniques à haute puissance. Bien sûr, le coût du diamant est extrêmement élevé, ce qui en fait le matériau préféré des dissipateurs thermiques ordinaires.

Le métal qui dissipe le mieux la chaleur est l'argent, mais il est très mou, ce qui n'est pas propice à la fabrication de dispositifs à haute densité tels que les dissipateurs thermiques. En tant que métal précieux, l'or n'est pas un matériau de dissipateur thermique approprié en raison de son coût élevé. Le matériau le moins cher est le fer, mais sa conductivité thermique ne représente qu'un tiers de celle de l'aluminium, qui n'est pas le matériau principal du dissipateur thermique.

Ces facteurs ont conduit à l'utilisation actuelle du cuivre ou de l'aluminium comme matériaux de dissipateur thermique courants. Le cuivre a une meilleure conductivité thermique que l'aluminium. Cependant, lorsque l'on considère la conductivité thermique, le coût est un autre facteur qui ne peut être ignoré. La conductivité thermique du cuivre est deux fois supérieure à celle de l'aluminium, mais sa densité est trois fois supérieure à celle de l'aluminium. Cela signifie que le poids d'un dissipateur thermique qui fournit un flux de chaleur similaire dans le cuivre augmentera d'environ 50 %. En fait, de nombreux dissipateurs thermiques en cuivre sont en surpoids au-delà des limites de conception en matière de poids. Lors du calcul du coût par tonne (le cuivre coûte actuellement environ 3,5 fois le coût de l'aluminium), vous constaterez que le coût du cuivre sera bien supérieur à celui des solutions en aluminium pour la même conception de dissipateur thermique.

Quel alliage d'aluminium devriez-vous utiliser pour vos dissipateurs de chaleur ?

La conductivité thermique de l'aluminium pur est de 237 W/m•K, mais l'aluminium pur a des propriétés mécaniques relativement douces, c'est pourquoi l'alliage d'aluminium est généralement utilisé comme matériau de dissipateur thermique.

La plupart d'entre nous envisageront d'abord d'utiliser des séries à haute conductivité thermique, telles que 1050 aluminium, quioffre une valeur de conductivité thermique de 229 W/m•K. Cependant, cet alliage est mécaniquement trop mou pour les dissipateurs thermiques.

Le meilleur choix estAlliages de la série 6000 pour dissipateurs thermiques. Ces alliages sont largement disponibles, sont assez solides et ont tendance à bien s'extruder. Le graphique suivant montre une comparaison.

Les alliages tels que 6061 et 6063 sont parmi les plus courants de la série 6000. Ils sont communs pour l'extrusion en général. Et l'un ou l'autre fonctionnera assez bien pour les dissipateurs de chaleur.

Adissipateurs de chaleur extrudés en aluminiumcaractéristique:

1.  Plus efficace que l'estampage du dissipateur thermique

2.  Plus économique que le traitement mécanique

3.  Il existe une variété de formes et de tailles standard

4.  Facilement personnalisé que le briquet en cuivre, avantages évidents

De quels paramètres avez-vous besoin pour sélectionner le bon dissipateur thermique extrudé ?

Modélisation thermique : La modélisation thermique vous aidera à choisir le dissipateur thermique avec les performances dont vous avez besoin. Vous pouvez utiliser un logiciel informatique ou demander à votre fournisseur de modéliser.

Matériau : Les dissipateurs thermiques peuvent être en alliages d'aluminium. Le matériau doit avoir une conductivité thermique élevée. Les alliages d'aluminium sont les plus couramment utilisés car ils sont durables et ont de bonnes propriétés thermiques.

Ailerons : Les ailerons peuvent avoir des dispositions, des formes, des tailles et des emplacements différents. Chaque disposition peut influencer les performances du dissipateur thermique. Par exemple, les goupilles évasées offrent une plus grande surface pour que la chaleur se dissipe.

Efficacité des ailettes : les ailettes prélèvent la chaleur de l'appareil et la transfèrent à l'air ou au fluide. Vous pouvez augmenter l'efficacité des palmes de plusieurs façons. Par exemple, vous pouvez augmenter le rapport d'aspect ou réduire la longueur des ailerons.