Quais são as técnicas de design estrutural para perfis de dissipador de calor de alumínio?

Um dissipador de calor é um dispositivo usado para dissipar o calor dos componentes que tendem a superaquecer em máquinas.

 

Ao aumentar a área da superfície para a transferência de calor entre o componente e o ar, um dissipador de calor aumenta a eficiência do resfriamento, reduz a temperatura do componente durante a operação contínua e garante desempenho mais estável e consistente.

 

Com o crescente uso de peças de matriz de alumínio em componentes de potência, como motores e motores, está surgindo um número crescente de peças de matriz de alumínio com estruturas de dissipador de calor.

 

Projetar uma estrutura de perfil de alumínio mais razoável para os dissipadores de calor em peças fundidas, para encontrar uma solução ideal em termos de desempenho de dissipação de calor, qualidade de fundição e custos de produção, tornou-se um foco para muitos designers de elenco.

 

 

O papel da estrutura do dissipador de calor nas peças de matriz de alumínio determina que geralmente faz parte do processo de otimização que segue a finalização da funcionalidade do produto durante o estágio de design.

 

Ou seja, sem afetar o design inicial, uma solução razoável é escolhida para peças modificáveis, levando em consideração os processos de produção em massa em estágios posteriores.

 

Com base em anos de experiência no desenvolvimento de produtos fundidos, a Foshan ZP Aluminum Co., Ltd. resumiu algumas técnicas relevantes, divididas principalmente nos dois aspectos a seguir.
 

 

Design funcional
A função de um dissipador de calor é difundir o calor da fonte de calor em aletas maiores (lâminas) e depois transferir esse aquecimento para o ar através da condução térmica. Como podemos melhorar o desempenho de refrigeração de um produto?

 

1. A fórmula para dissipação de calor por condução térmica é a seguinte:
Dissipação de calor via condução térmica [w]=condutividade térmica [W/(㎡ · grau)] × Área de dissipação de calor [㎡] × diferença de temperatura com o ambiente [grau].
A partir dessa fórmula, podemos inferir que, dado o mesmo material, quanto maior a área de dissipação de calor e maior a diferença de temperatura com o ambiente, maior a eficiência da dissipação de calor.

 

2. Área de dissipação de calor:
Geralmente, dois fatores principais determinam a área de dissipação de calor: a área individual de cada barbatana de dissipador de calor e o número de barbatanas.
Quanto mais barbatanas houver e maior a área individual da barbatana, maior a área total de dissipação de calor.

 

3. Diferença de temperatura com o ambiente:
Isso se refere à diferença de temperatura entre o dissipador de calor e o ar circundante, permitindo que mais ar ambiente absorva o calor das barbatanas, reduzindo assim a temperatura.

Melhorar a circulação de ar é a chave para o resfriamento. Quando dispositivos externos (como ventiladores) são usados, é essencial garantir um caminho claro para o fluxo de ar, sem obstruções.

Na ausência de dispositivos externos, verifique se as barbatanas estão o mais expostas possível, sem aletas sobrepostas e crie canais claros de fluxo de ar para incentivar a convecção.

Em resumo, quanto mais barbatanas houver, maior a área e, melhor a ventilação, mais eficaz será a dissipação de calor.

 

Projeto de processo
O objetivo do projeto do processo é garantir alta eficiência de produção, baixas taxas de defeitos e resíduos mínimos na produção em massa, alcançando alta eficiência com baixo consumo.

 

O projeto do processo do dissipador de calor deve garantir os seguintes pontos:
1. A colocação das barbatanas não deve interferir nas áreas gerais de montagem ou cobertura que afetam a montagem subsequente.

 

2. Considere o preenchimento de moldes fundidos; As barbatanas devem ser colocadas o mais longe possível do final da direção do fluxo do molde.

 

3. Tamanho do dissipador de calor: A espessura das barbatanas geralmente deve ter dois terços da espessura média da parede do produto.

 

4. O comprimento das barbatanas deve ser 10-20 vezes a espessura da barbatana, variando ligeiramente com base nas características específicas do produto, com exceções para formas especiais.

 

5. Mosas excessivamente longas ou finas podem causar dificuldades em encher durante a fundição, levando a defeitos como fundição incompleta ou fechamentos frios.

 

6. Resistência ao dissipador de calor: Embora as barbatanas normalmente não tenham cargas, elas ainda devem ter força suficiente para evitar flexões ou danos durante a fabricação.

 

7. A base das barbatanas deve ter um raio de filete (R=espessura da barbatana) para aumentar a força da barbatana e otimizar o enchimento de molde fundido por matriz.