アルミニウム押出プロファイル ヒートシンクは、ヒートシンク押出または押出アルミニウム プロファイル ヒートシンクとも呼ばれます。
アルミニウム押出ヒートシンク技術は、アルミニウムのインゴットを高圧下で520〜540度の高温で加熱し、溝のあるヒートシンク押出金型にアルミニウムの液体を流し、押出ヒートシンク材料を製造します。 そして、ヒートシンク押出材を切断して、よく見かけるアルミ押出ヒートシンクが作られます。
アルミニウム押出ヒートシンク技術は実現が容易で、設備コストも比較的低いため、近年ローエンド市場で広く使用されています。
アイテム | プロセスパラメータの制限 |
押出プロファイル幅 | 最大。 800mm |
フィンの厚さ | 分。 0.6mm |
アルミ押出密度比（フィン高さ／フィンギャップ） | <=20 |
一般的に使用される材料 | AL6063、AL6061、AL6082、 |
なぜアルミニウムがヒートシンクの材料として最適な選択なのでしょうか?
まず、熱伝導率はヒートシンク材料の選択において最も重要な性能であり、材料が異なれば熱伝導率も異なります。
ヒートシンクの材質には、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、スチールなどを使用できます。次のように、熱伝導率を確認できます。
材料 | 熱伝導率=k=W /(mk) |
ダイヤモンド | 1300~2400 |
スライバー | 429 |
銅 | 401 |
金 | 317 |
アルミニウム | 240 |
鉄 | 84~90 |
言うまでもなく、ダイヤモンドは優れた熱伝導率を持っています。 ダイヤモンドは電気を通さず、電子は自由に移動できないため、その熱伝導率は基本的に炭素原子の振動（つまりフォノン）の伝播によって生じます。
炭素原子の質量が小さく、炭素-炭素結合が強いため、ダイヤモンド内の振動の伝播は非常にスムーズです。 このためダイヤモンドの熱伝導率は非常に優れており、銀の約5倍とほぼ最高です。
ダイヤモンドは、超高熱伝導率を有するだけでなく、機械的、光学的、音響的、電気的、化学的特性にも優れているため、高出力光電子デバイスの熱放散の点で他の材料よりも大幅に優れています。
もちろん、ダイヤモンドのコストは非常に高価であるため、通常のヒートシンク製品には推奨される材料ではありません。
最も放熱性に優れた金属は銀ですが、非常に柔らかいため、ヒートシンクなどの高密度デバイスの製造には適していません。
貴金属である金は、コストが高いため、ヒートシンクの材料には適していません。 最も安価な材料は鉄ですが、熱伝導率はアルミニウムの3分の1しかなく、主流のヒートシンク材料ではありません。
これらの要因により、現在主流のヒートシンク材料として銅またはアルミニウムが使用されています。
銅はアルミニウムよりも熱伝導率が優れています。 ただし、熱伝導率を考えるとコストも無視できない要素です。 銅の熱伝導率はアルミニウムの 2 倍ですが、密度はアルミニウムの 3 倍です。 これは、銅で同様の熱流を提供するヒートシンクの重量が約 50% 増加することを意味します。
実際、多くの銅製ヒートシンクは設計上の重量制限を超えています。 トンあたりのコストを計算すると (銅は現在アルミニウムのコストの約 3.5 倍です)、同じヒートシンク設計の場合、銅のコストがアルミニウム ソリューションのコストよりもはるかに高くなることがわかります。
ヒートシンクにはどのアルミニウム合金を使用すべきですか?
純アルミニウムの熱伝導率は237W/m・Kですが、純アルミニウムは機械的性質が比較的柔らかいため、ヒートシンクの材質には合金アルミニウムが使用されるのが一般的です。
私たちのほとんどは、まず熱伝導率が 229 W/m・K の 1050 アルミニウムなど、熱伝導率の高いシリーズの使用を検討します。 ただし、この合金は機械的に柔らかすぎるため、ヒートシンクとして使用できません。
ヒートシンクには 6000 シリーズ合金が最適です。 これらの合金は広く入手可能であり、かなり強度があり、よく押し出される傾向があります。 次のグラフは比較を示しています。
合金 | 熱伝導率値(W/m・K) |
1050 | 229 |
6061 | 166 |
6063 | 201 |
6061 や 6063 などの合金は、6000 シリーズで最も一般的なものの一部です。 押出成形全般に共通です。 そして、どちらも実際にはヒートシンクとして非常にうまく機能します。
特徴：
1. スタンピングヒートシンクより効率的
2. 機械加工に比べてコストダウンが可能
3. さまざまな標準形状とサイズがあります
4. 銅製よりも軽量でカスタマイズが簡単、明らかな利点
適切な押出成形ヒートシンクを選択するにはどのようなパラメータが必要ですか?
熱モデリング: 熱モデリングは、必要な性能を備えたヒートシンクを選択するのに役立ちます。 コンピューター ソフトウェアを使用するか、ベンダーにモデリングを依頼できます。
材質: ヒートシンクはアルミニウム合金で作ることができます。 材料は高い熱伝導率を持っている必要があります。 アルミニウム合金は耐久性があり、優れた熱特性を備えているため、最も一般的に使用されています。
フィン: フィンにはさまざまな配置、形状、サイズ、位置があります。 それぞれの配置はヒートシンクの性能に影響を与える可能性があります。 たとえば、フレアピンは熱を放散するためのより大きな表面積を提供します。
フィンの効率: フィンはデバイスから熱を奪い、空気または液体に伝えます。 フィンの効率はさまざまな方法で高めることができます。 たとえば、アスペクト比を大きくしたり、フィンの長さを短くしたりできます。
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