Design della struttura del dissipatore di calore in alluminio

I dissipatori di calore sono dispositivi utilizzati per dissipare il calore dai componenti che generano calore nei macchinari. Aumentando la superficie di trasferimento del calore tra il componente e l'aria attraverso le alette del dissipatore di calore, si migliora l'efficienza della dissipazione del calore e si riduce la temperatura del componente durante il funzionamento continuo, rendendolo più stabile.

 

Con la popolarità delle parti pressofuse in lega di alluminio nei componenti di potenza come motori e motori, sono apparse sempre più parti pressofuse in lega di alluminio con strutture ad alette del dissipatore di calore.

 

Come progettare una struttura ragionevole per le alette del dissipatore di calore sui pressofusi in modo da trovare una soluzione ragionevole in termini di prestazioni di dissipazione del calore, qualità della fusione, costo di produzione, ecc., è diventata una direzione da considerare per molti progettisti di fusione.

 

 

La funzione della struttura delle alette del dissipatore di calore sulle parti pressofuse in lega di alluminio determina che spesso passa attraverso una fase di progettazione di ottimizzazione dopo la modellatura funzionale del prodotto durante il processo di progettazione del prodotto.

 

Vale a dire, a condizione che non influenzi la progettazione nella fase iniziale, combinando parti variabili con successivi processi di produzione di massa per scegliere una soluzione ragionevole per la progettazione.

 

Sulla base di anni di esperienza nello sviluppo di prodotti pressofusi, ZP HEAT SINK ha riassunto alcune tecniche correlate suddivise principalmente in due aspetti.

 

 

 

La funzione del dissipatore è quella di diffondere il calore generato dalla sorgente di calore su un'area più ampia di alette (lame), per poi trasferire il calore all'aria per conduzione termica. Come possiamo migliorare l'effetto di raffreddamento del nostro prodotto?

 

1. La formula per il calcolo della dissipazione del calore ottenuta attraverso la conduzione termica è la seguente:
Calore dissipato per conduzione termica [W]=Conduttività termica [W/(m²· grado )] × Area di dissipazione del calore [m²] × Differenza di temperatura con l'ambiente circostante [ grado ].

Sulla base di questa formula, si può concludere che, in condizioni materiali costanti, un'area di dissipazione del calore più ampia e una maggiore differenza di temperatura con l'ambiente circostante si traducono in una maggiore efficienza di raffreddamento.

 

2. Area di dissipazione del calore:
In generale, ci sono due fattori che determinano la dimensione della superficie di un dissipatore di calore: la superficie del pezzo unico e il numero di dissipatori.
Vale a dire, più dissipatori di calore portano a superfici monoblocco più grandi e aree di dissipazione del calore complessivamente maggiori.

 

3. Differenza di temperatura con l'ambiente circostante:
Questo si riferisce alle differenze di temperatura tra l'aria circostante e la temperatura ambiente. Una maggiore differenza di temperatura porta a un trasferimento più efficiente di aria più fredda su superfici calde.

Migliorare il flusso d'aria è fondamentale per un raffreddamento efficace. Nei casi in cui vengono utilizzati dispositivi esterni come ventole, è importante garantire chiare direzioni di ingresso/uscita senza ostruzioni.

Nei casi in cui non vengono utilizzati dispositivi esterni, le lame esposte devono essere disposte senza sovrapposizioni o blocchi in modo da creare uno spazio libero per il flusso d'aria.

Riassumendo: numero crescente di dissipatori di calore; ampliandone la superficie; il miglioramento della ventilazione contribuisce a migliorare le prestazioni di raffreddamento.

 

 

Lo scopo della progettazione orientata al processo è raggiungere un'elevata efficienza e un basso consumo nella successiva produzione di massa di prodotti progettando pressofusioni che abbiano un'elevata efficienza produttiva, bassi tassi di scarto e scarti minimi.

 

La progettazione orientata al processo dei dissipatori di calore dovrebbe garantire quanto segue:
1. La posizione di distribuzione del dissipatore di calore non interferisce con l'assemblaggio complessivo né copre componenti che potrebbero influire sul successivo assemblaggio.

2. Si dovrebbe prendere in considerazione il riempimento della pressofusione; pertanto, i dissipatori di calore dovrebbero essere posizionati il ​​meno possibile alla fine della direzione del flusso.

3. Le dimensioni e lo spessore del dissipatore di calore sono generalmente 2/3 dello spessore medio della parete.

4. La lunghezza è 10-20 volte il suo spessore, con alcune eccezioni per forme speciali basate sulle effettive caratteristiche del prodotto.

5. Lame troppo lunghe o sottili possono causare difficoltà nella produzione di pressofusione, con conseguenti colate incomplete o difetti di chiusura a freddo.

6. Sebbene i dissipatori di calore generalmente non sopportino carichi di peso, la forza necessaria può ridurre gli scarti causati dalla flessione della lama durante i processi di produzione.

7. Un angolo R arrotondato (R=spessore della lama) deve essere progettato alla radice di ciascuna lama per aumentare la resistenza della lama e ottimizzare il riempimento dello stampo.