アルミ押出ヒートシンクとその特徴

アルミ押し出しヒートシンク

アルミニウム e押し出しヒートシンクは、ヒートシンク押し出しまたは押し出しアルミニウムヒートシンクとしても知られています。k. アルミ押出熱 シンク技術とは、アルミインゴットを520~540に加熱する技術です。程度高温、高圧下でアルミニウム液を溝のあるヒートシンク押し出し金型に流し、押し出されたヒートシンク材料を作ります。 そして、ヒートシンクの押し出し材を切り出し、よく見かけるアルミ押し出しヒートシンクを作ります。 アルミニウム 押し出すヒートシンク技術は実現が容易で、機器のコストが比較的低いため、これまでローエンド市場で広く使用されてきました。

ヒートシンクの材料としてアルミニウムが最適な理由は?

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、材料によって熱伝導率が異なります。 ヒートシンクの素材は、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、鋼などです。それぞれの熱伝導率は、次のように確認できます。

もちろん、ダイヤモンドは熱伝導率に優れています。 ダイヤモンドは電気を通さず、電子は自由に動くことができないため、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) の伝播に由来します。 炭素原子の質量が小さく、炭素間結合が強いため、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、ほぼ最高で、銀のほぼ 5 倍です。

ダイヤモンドは熱伝導率が非常に高いだけでなく、優れた機械的、光学的、音響的、電気的、および化学的特性を備えているため、高出力光電子デバイスの熱放散に関して他の材料よりもはるかに優れています。 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適していません。

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。 金は高価なため、貴金属として適切なヒートシンク材料ではありません。 最も安価な材料は鉄ですが、その熱伝導率は主流のヒートシンク材料ではないアルミニウムの 3 分の 1 にすぎません。

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。 しかし、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過重になっています。 トンあたりのコストを計算すると (現在、銅はアルミニウムの約 3.5 倍のコストです)、同じヒートシンク設計の場合、銅のコストはアルミニウム 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る必要がありますか?

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、ヒートシンクの材料として通常は合金アルミニウムが使用されます。

私たちのほとんどは、次のような熱伝導率の高いシリーズの使用を最初に検討します。 1050 アルミニウム、 どれの229 W/m・K の熱伝導率を提供します。 ただし、この合金はヒートシンクには機械的に柔らかすぎます。

最良の選択はヒートシンク用の6000系合金。 これらの合金は広く入手可能で、かなり強く、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。

6061 や 6063 などの合金は、6000 シリーズで最も一般的なものです。 それらは、一般的な押し出しに共通です。 そして、どちらも実際にはヒートシンクに対して非常にうまく機能します。

Aアルミ押し出しヒートシンク特徴：

1.  スタンピングヒートシンクよりも効率的

2.  機械加工よりもコスト削減

3.  さまざまな標準的な形状とサイズがあります

4.  銅ライターよりも簡単にカスタマイズでき、明らかな利点

適切な押し出しヒートシンクを選択するために必要なパラメーターは何ですか?

熱モデリング: 熱モデリングは、必要なパフォーマンスを持つヒートシンクを選択するのに役立ちます。 コンピュータ 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することができます。

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。 材料は熱伝導率が高い必要があります。 アルミニウム合金は、耐久性と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: フィンの配置、形状、サイズ、位置はさまざまです。 各配置は、ヒートシンクのパフォーマンス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、空気または流体に伝達します。 多くの方法でフィンの効率を高めることができます。 たとえば、縦横比を大きくしたり、フィンの長さを短くしたりできます。