Ievads
Siltums ir pastāvīgas galvassāpes elektronikā, jo īpaši tāpēc, ka ierīces turpina sarukt un patērē vairāk enerģijas. Mazāki sīkrīki nozīmē vairāk siltuma mazākā telpā, un godīgi sakot, šis siltums ir galvenais, kas stāv starp jūsu tehnoloģiju un ilgu, veselīgu dzīvi. Ja neatbrīvosities no tā pietiekami ātri, jūs skatāties uz sistēmas avārijām, lēnu veiktspēju un ierīcēm, kas padodas ātrāk, nekā vajadzētu.
Vecie-skolas risinājumi, piemēram, pamata alumīnija siltuma izlietnes, vairs nespēj sekot līdzi. Viņiem bija labi, kad viss darbojās vēsāk, bet tagad latiņa ir augstāka. Šeit tiek izmantotas auksti kaltas siltuma izlietnes. Tās ātrāk un efektīvāk noņem siltumu, radot milzīgas atšķirības elektronikas darbībā. Aukstā kalšana nav tikai vēl viens veids, kā veidot metālu,{5}}tas ir liels solis uz priekšu siltumtehnikā. Šī procesa dēļ šīs siltuma izlietnes darbojas daudz labāk nekā tradicionālās.
Tāpēc jūs atradīsiet auksti kaltas siltuma izlietnes, kas ir augstas{0}}iekārtas,-domājiet, ka ar jaudīgu-LED gaismām, modernām automašīnām un augstākā līmeņa-datoriem. Ja kļūme nav risinājums, inženieri uzticas šīm detaļām, lai nodrošinātu vēsu un spēcīgu darbību.
Izpratne par aukstās kalšanas ražošanas procesu
Aukstā kalšana darbojas, veidojot metālu istabas temperatūrā{0}}daudz zemāk par vietu, kur tas sāk pārkristalizēties. Runājot par siltuma izlietnēm, process ir diezgan vienkāršs, bet intensīvs. Jūs ņemat cietu supervadoša metāla bloku, parasti tīru alumīniju (domājiet par AL1050 vai AL1070) vai dažreiz varu, un nospiežat to ar milzīgu spiedienu. Mēs runājam par tūkstošiem tonnu, kas ir pietiekami, lai iespiestu metālu veidnē, kas jau ir veidota kā gatavā siltuma izlietne. Ar visu šo spēku metāls ieplūst un iestiepjas katrā veidnes stūrī. Vienā piegājienā jūs iegūstat gan pamatni, gan garās, tievās spuras, kas ir izveidotas vienlaikus.
Aukstās kalšanas process
Materiālu plūsmas un graudu struktūras mehānika
Aukstā kalšana darbojas tāpēc, ka tā pārvietojas un veido metālu. Tā vietā, lai metālu izkausētu kā liešanas laikā vai izspiestu to caur veidni, piemēram, ekstrūzija, aukstā kalšana presē cieto metālu, līdz tas iegūst presformas formu. Šis process patiešām maina metālu iekšpusē. Graudu struktūra kļūst stingrāka, un graudu līnijas faktiski sāk precīzi sekot tās daļas formai,-kas iet tieši no siltuma izlietnes pamatnes līdz pat spurām. Tas atšķir auksto kalšanu: graudi plūst vienā virzienā, sniedzot gatavajam gabalam lielu spēku un veiktspēju.
Zems instrumentu nodilums un augsta konsistence
Aukstās kalšanas instrumenti parasti maksā vairāk iepriekš nekā ekstrūzijas presformas, taču tas atmaksājas ilgtermiņā. Jūs iztērējat mazāk materiālu-diezgan nekas netiek nogriezts-, tāpēc jūs jau no paša sākuma iegūstat gandrīz precīzas formas detaļas. Katra siltuma izlietne izskatās tāpat kā iepriekšējā, kas patiešām ir svarīga, ja jums ir nepieciešama uzticama, nemainīga siltuma veiktspēja. Turklāt, tā kā aukstajā kalšanā tiek izmantota zemāka temperatūra, viss process paliek tīrāks un vieglāk vadāms nekā netīrās, augstas -karstuma liešanas iekārtas.
Izcila aukstā kaluma siltuma izlietņu termiskā veiktspēja
Cilvēki izvēlas auksti kaltas siltuma izlietnes galvenokārt tāpēc, ka tās vienkārši labāk atdzesē lietas. Šīs priekšrocības izriet tieši no tā, kā tie ir izgatavoti,{1}}šis process sniedz viņiem dažas diezgan unikālas īpašības, kuras nevar iegūt citādā veidā.
Graudu virziena plūsma un uzlabota vadītspēja
Aukstā kalšana izlīdzina metāla graudu struktūru, tāpēc siltums vieglāk pārvietojas caur to. Parastās ekstrudētās vai izlietās siltuma izlietnēs graudi ir visur, un jūs iegūstat mazas spraugas, piemaisījumus vai netīras robežas, kas palēnina darbību. Bet ar auksto kalšanu graudi skrien taisni, gandrīz kā karstuma lielceļš. Tāpēc siltumvadītspēja paaugstinās pa Z-asi-, proti, siltums paceļas no pamatnes uz augšu caur spurām. Citiem vārdiem sakot, standarta alumīnija sakausējumi parasti sasniedz aptuveni 200 W/(mK) siltuma vadītspējai, dod vai ņem. Bet, auksti kaljot tīru alumīniju, siltums izšaujas cauri šiem izlīdzinātajiem graudiņiem, un jūs varat pietuvoties metāla teorētiskajam labākajam.
Augstas malu attiecības veidošana
Ja vēlaties siltuma izlietni, kas patiešām darbojas, pievērsiet uzmanību tās malu attiecībai-tas ir tieši tas, cik garas ir spuras salīdzinājumā ar to biezumu. Palielinot šo attiecību, jūs saspiežat lielāku virsmas laukumu tādā pašā izmērā, kas nozīmē, ka siltuma izlietne daudz efektīvāk noņem siltumu no komponentiem. Aukstā kalšana šeit ir triks. Ar visu šo spiedienu ražotāji var izgatavot īpaši garas un pārsteidzoši plānas spuras-, ko jūs vienkārši nevarat noņemt ar parasto alumīnija ekstrūzijas palīdzību, jo metāls saplīsīs, ja mēģinātu to padarīt pārāk plānu vai atstātu pārāk maz vietas starp spurām. Izmantojot auksto kalšanu, malu attiecības var sasniegt pat 20:1, dažreiz pat 40:1. Tas ir milzīgs virsmas laukuma lēciens, un tas patiešām palielina siltuma izlietnes dzesēšanas jaudu.
Optimāla pamatne{0}}uz-finai
Daudzas radiatoru konstrukcijas-jo īpaši tās, kurās atsevišķas spuras tiek savienotas ar pamatni, piemēram, noslīpētas vai savienotas spuras,-saskaras ar problēmām, jo pati saite vai termiskā saskarne palēnina siltuma plūsmu. Bet ar auksto kalšanu pamatne un spuras ir izgatavotas no viena cieta metāla gabala. Ceļā nav papildu slāņa vai savienojuma, tāpēc saskarnē jūs nesaņemat tik kaitinošo pretestību. Siltums virzās tieši caur cieto metālu, no kurienes tas sākas līdz pat katras spuras galam. Tas nozīmē, ka jūs iegūstat zemāko iespējamo termisko pretestību. Šāda nevainojama konstrukcija patiešām novērš siltumu no svarīgajām daļām un darbojas labāk, ja lietas kļūst prasīgas.
Galvenās lietojumprogrammas un nozares pieņemšana
Auksti kaltas siltuma izlietnes izceļas ar savu augstāko -termisko un mehānisko veiktspēju. Tāpēc jūs tos atradīsit nozarēs, kur iekārtas vienkārši nevar sabojāt un kur liels jaudas blīvums nav tikai priekšrocība,{2}}tā ir obligāta.
Lieljaudas{0}} LED apgaismojums
Lieljaudas{0}}LED apgaismojums tagad ir visur,-padomājiet par ielu apgaismojumu, stadioniem, lieliem tirdzniecības objektiem. Lieta ar LED ir tāda, ka viņiem ļoti nepatīk siltums. Ja tie kļūst pārāk karsti, tie ātri zaudē spilgtumu un neiztur tik ilgi. Šeit tiek izmantotas auksti kaltas siltuma izlietnes. Izgatavotas no īpaši-vadoša alumīnija, tās efektīvi noņem siltumu, uzturot gaismas diodes vēsas un darbojoties tā, kā vajadzētu. Tas ir ļoti svarīgi, ja vēlaties, lai šīs gaismas diodes patiešām sasniegtu 50 000–100 000 stundu, ko visi sola. Turklāt to apaļais, kompaktais dizains lieliski iederas lielākajā daļā lampu uzstādījumu — gan izskats, gan funkcija uzlabojas.
Automobiļu un transporta elektronika
Mūsdienu automašīnās ir daudz spēka elektronikas, it īpaši tagad ar vairāk elektrisko transportlīdzekļu un uzlabotām vadītāja -palīdzības sistēmām uz ceļa. Invertori, pārveidotāji un akumulatoru pārvaldības sistēmas? Viņi visi izsūknē daudz siltuma diezgan šaurās vietās. Šeit iedarbojas auksti kaltas vara un alumīnija siltuma izlietnes. Tās ir izturīgas, tās ātri atdzesē un nodrošina, ka šīs kritiskās daļas turpina darboties-neatkarīgi no tā, cik nelīdzens ir brauciens vai temperatūras svārstības.
Telekomunikācijas un serveri
Datu centri un telekomunikāciju tīkli šaurās vietās iepilda tonnu skaitļošanas jaudas, un tas nozīmē, ka tie patērē daudz enerģijas un patērē tonnu siltuma. Augstas veiktspējas-datori un 5G bāzes stacijas paļaujas uz auksti kaltām siltuma izlietnēm, jo tās ātri noņem siltumu, tādējādi nodrošinot procesoru darbību pilnā ātrumā. Bez termiskās droseles, bez palēninājumiem-tikai vienmērīga, uzticama veiktspēja pat tad, kad lietas ir aizņemtas.
Auksti kaltas siltuma izlietnes
Aukstās kalšanas salīdzināšana ar citām siltuma izlietņu tehnoloģijām
Ir daudz veidu, kā izveidot siltuma uztvērējus, taču, ja paskatās uz plusiem un mīnusiem, aukstā kalšana izceļas-it īpaši, ja jums rūp augstākās -termiskās veiktspējas īpašības.
Aukstā kalšana un ekstrūzija
Ekstrūzija darbojas labi, ja jums ir nepieciešams kaut kas par pieņemamu cenu mazākas -jaudas ierīcēm vai pamata, taisnām formām. Taču, ja vēlaties garas, plānas spuras vai sarežģītākus dizainus, piemēram, tapas vai apļveida spuras, tas nav iespējams. Graudu struktūra ir arī diezgan vienkārša, tāpēc jūs nesaņemat vislabāko siltuma veiktspēju. No otras puses, aukstā kalšana patiešām paver jūsu iespējas. Jūs iegūstat vairāk brīvības ar formām un labāku siltuma pārnesi, tāpēc cilvēki to izvēlas, ja parastie presētie profili vienkārši nespēj sekot līdzi.
Aukstā kalšana salīdzinājumā ar liešanu (veidot vai smiltīm)
Kad jūs liejat metālu, jūs to izkausējat un ielejat veidnē. Tas ieslodzīs nelielas gaisa kabatas iekšpusē un atstās jums graudu struktūru, kas ir visur, parasti kristāliska un nevienmērīga. Šie trūkumi patiešām samazina to, cik labi materiāls var vadīt siltumu. Aukstā kalšana darbojas atšķirīgi. Metālam nav kušanas,{4}}tikai formējot metālu, kamēr tas vēl ir ciets. Rezultāts ir īpaši blīva daļa, gandrīz nav gaisa kabatu un graudi, kas kārtīgi sarindoti. Jūs iegūstat siltumvadītspēju, kas ir par 30 līdz 50 procentiem labāka nekā tā, ko jūs iegūtu ar liešanu. Protams, liešana diezgan labi tiek galā ar sarežģītām formām, taču aukstā kalšana var radīt arī sarežģītus, augstas{10}}izmēra{11}}dizainus-un jūs iegūstat daudz izturīgāku un efektīvāku materiālu.
Aukstā kalšana salīdzinājumā ar spurām, kas ir noslīdētas
Arī noslīdētās spuras darbojas apmēram šādi-jūs sākat ar vienu bloku un izgriežat no tā spuras. Taču šo spuru skūšana aizņem daudz laika, un, kad spuras kļūst ļoti garas un plānas, lietas kļūst sarežģītas. Saistītās spuras ir cits stāsts. Šeit jūs pielīmējat katru spuru uz pamatnes, izmantojot kaut ko līdzīgu lodēšanai vai epoksīdam. Problēma? Šis papildu slānis palielina siltuma pretestību, kas palēnina darbību. Aukstā kalšana šo problēmu pilnībā izlaiž. Jūs iegūstat cietu, bezšuvju gabalu ar lielisku vadītspēju, un jūs joprojām varat izvilkt dažas diezgan sarežģītas formas. Tātad, aukstā kalšana patiešām rada līdzsvaru: spēcīga struktūra, efektīva siltuma pārnese un liela dizaina brīvība.
Dizaina apsvērumi un materiālu izvēle
Auksti kalta siltuma izlietne darbojas labi tikai tad, ja pieņemat gudrus dizaina lēmumus un izvēlaties pareizo materiālu.
Tīro metālu loma
Lielākā daļa siltuma izlietņu balstās uz alumīnija sakausējumiem, bet aukstā kalšana virza lietas citā virzienā. Šeit parasti ir redzams tīrs alumīnijs,{1}}piemēram, AL1050 vai AL1070{10}}vai dažreiz tīrs varš. Tīrs alumīnijs patiešām izceļas ar siltumvadītspēju, bieži vien pārsniedzot 220 W/(mK). Tas ir nepārprotams lēciens no 160–200 W/(mK), ko iegūstat ar parastajiem ekstrudētajiem sakausējumiem, piemēram, AL6063. Un, ja paskatās uz tīru varu, šis skaitlis palielinās vēl augstāk — aptuveni 386 W/(mK). Cilvēki izvēlas varu, kad viņiem nepieciešama absolūti vislabākā siltuma izkliede, lai gan tam ir augstāka cena un tas ir smagāks. Tātad, izvēloties starp alumīniju vai varu, ir atkarīgs tas, kas jums nepieciešams siltuma veiktspējai, cik liela nozīme ir svaram un cik esat gatavs tērēt.
Pin Fin vs Straight Fin ģeometrija
Aukstā kalšana īpaši labi darbojas tapas spuru radiatoru izgatavošanā. Šajās siltuma izlietnēs tiek izmantoti nelieli stabiņi, -parasti apaļi vai ovāli-, kas turas uz augšu no pamatnes. To formas dēļ gaiss var pārvietoties caur tiem no jebkura virziena, tāpēc tie ir lieliski, ja nevarat paredzēt, kā gaiss plūst, vai kad tas nepārvietojas taisnā līnijā. No otras puses, taisnās spuras (kuras var izgatavot arī ar kalšanu) darbojas labāk, ja gaiss tiek spiests tieši pāri tām, piemēram, kanālā. Viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc cilvēki izvēlas auksto kalšanu, ir tas, ka tas ļauj salikt kopā daudz šo ļoti vadošo tapas spuru, kas patiešām uzlabo siltuma izlietnes veiktspēju.
Secinājums: augsta{0}}blīvuma dzesēšanas nākotne
Auksti kaltas siltuma izlietnes patiešām ir zelta standarts pasīvās siltuma pārvaldības jomā. Viņi pastiprinās tur, kur vecās metodes ir nepietiekamas, izturot nopietno karstumu, ko rada mūsdienu elektronika. Procesā tiek izmantots milzīgs spiediens, lai izveidotu cietu gabalu ar stingru, virziena graudu,-tādējādi jūs iegūstat tik lielisku siltumvadītspēju un iepakojat visefektīvākajā spuras virsmas laukumā. Tā kā elektroniskās ierīces visu laiku kļūst mazākas un jaudīgākas, aukstā kalšana nekur nenovedīs. Tas ir galvenais, lai lietas būtu vēsas, vienmērīgas un kalpotu ilgāk. Ja jums rūp veiktspēja un uzticamība, ir jēga ieguldīt auksti kaltos siltuma izlietnēs.
PowerWinxir līderis progresīvu siltuma pārvaldības risinājumu izstrādē un izveidē, jo īpaši, ja runa ir par augstas veiktspējas-auksti kaltām siltuma izlietnēm. Mēs izmantojam jaunākās aukstās kalšanas tehnoloģijas, lai izveidotu cietas,-viengabala siltuma izlietnes ar izcilu siltumvadītspēju un augstām, plānām spurām, kas patiešām ātri pārvieto siltumu. Mūsu produkti tiek galā ar sarežģītiem darbiem-LED apgaismojums, jaudas elektronika, augsta-blīvuma skaitļošana-kur uzticamība un efektivitāte ir vissvarīgākā.
