Desain struktur heat sink aluminium

Heatsink adalah perangkat yang digunakan untuk menghilangkan panas dari komponen yang menghasilkan panas dalam mesin. Dengan meningkatkan luas permukaan perpindahan panas antara komponen dan udara melalui sirip heat sink, efisiensi pembuangan panas ditingkatkan, dan suhu komponen selama operasi terus menerus berkurang, membuatnya lebih stabil.

 

Dengan popularitas bagian die-casting paduan aluminium dalam komponen daya seperti mesin dan motor, semakin banyak bagian die-casting paduan aluminium dengan struktur sirip heat sink telah muncul.

 

Bagaimana merancang struktur yang wajar untuk sirip heat sink pada die-casting sehingga menemukan solusi yang masuk akal dalam hal kinerja pembuangan panas, kualitas pengecoran, biaya produksi, dll., telah menjadi arahan bagi banyak perancang pengecoran untuk dipertimbangkan.

 

 

Fungsi struktur sirip heat sink pada bagian die-casting paduan aluminium menentukan bahwa ia sering melewati langkah desain pengoptimalan setelah pembentukan fungsional produk selama proses desain produk.

 

Artinya, di bawah kondisi yang tidak mempengaruhi desain tahap awal, menggabungkan bagian-bagian variabel dengan proses produksi massal selanjutnya untuk memilih solusi desain yang masuk akal.

 

Berdasarkan pengalaman bertahun-tahun dalam mengembangkan produk die-casting, ZP HEAT SINK telah merangkum beberapa teknik terkait yang dibagi menjadi dua aspek.

 

 

 

Fungsi heat sink adalah untuk menyebarkan panas yang dihasilkan oleh sumber panas ke area sirip (bilah) yang lebih besar, dan kemudian mentransfer panas ke udara melalui konduksi termal. Bagaimana kami dapat meningkatkan efek pendinginan produk kami?

 

1. Rumus untuk menghitung pembuangan panas yang dicapai melalui konduksi termal adalah sebagai berikut:
Panas yang hilang melalui konduksi termal [W]=Konduktivitas termal [W/(m²·derajat )] × Luas pelepasan panas [m²] × Perbedaan suhu dengan lingkungan sekitar [ derajat ].

Berdasarkan rumus ini, dapat disimpulkan bahwa, pada kondisi material yang konstan, area pembuangan panas yang lebih besar dan perbedaan suhu yang lebih besar dengan lingkungan menghasilkan efisiensi pendinginan yang lebih tinggi.

 

2. Area Pembuangan Panas:
Secara umum, ada dua faktor yang menentukan ukuran luas permukaan heatsink: luas permukaan satu bagian dan jumlah heatsink.
Dengan kata lain, heatsink yang lebih banyak menghasilkan area permukaan bagian tunggal yang lebih besar dan area pembuangan panas yang lebih besar secara keseluruhan.

 

3. Perbedaan Suhu dengan Sekitarnya:
Ini mengacu pada perbedaan suhu antara udara di sekitarnya dan suhu sekitar. Perbedaan suhu yang lebih besar mengarah pada transfer udara dingin yang lebih efisien di atas permukaan yang panas.

Meningkatkan aliran udara adalah kunci untuk pendinginan yang efektif. Jika perangkat eksternal seperti kipas digunakan, penting untuk memastikan arah masuk/keluar yang jelas tanpa penghalang.

Dalam kasus di mana tidak ada perangkat eksternal yang digunakan, bilah yang terbuka harus diatur tanpa tumpang tindih atau penyumbatan sehingga menciptakan ruang yang tidak terhalang untuk aliran udara.

Untuk meringkas: peningkatan jumlah heatsink; memperbesar area permukaannya; meningkatkan ventilasi semuanya berkontribusi terhadap kinerja pendinginan yang lebih baik.

 

 

Tujuan dari desain berorientasi proses adalah untuk mencapai efisiensi tinggi dan konsumsi rendah dalam produksi massal produk selanjutnya dengan merancang die-casting yang memiliki efisiensi produksi tinggi, tingkat skrap rendah, dan pemborosan minimal.

 

Desain heat sink yang berorientasi pada proses harus memastikan hal-hal berikut:
1. Posisi distribusi unit pendingin tidak mengganggu perakitan keseluruhan atau menutupi komponen apa pun yang dapat memengaruhi perakitan berikutnya.

2. Pertimbangan harus diberikan pada pengisian die-casting; dengan demikian, heat sink harus ditempatkan sesedikit mungkin di ujung arah aliran.

3. Ukuran dan ketebalan heat sink umumnya 2/3 dari ketebalan dinding rata-rata.

4. Panjangnya adalah 10-20 kali ketebalannya, dengan beberapa pengecualian untuk bentuk khusus berdasarkan karakteristik produk sebenarnya.

5. Blade yang terlalu panjang atau tipis dapat menyebabkan kesulitan dalam produksi die-casting, yang mengakibatkan pengecoran tidak sempurna atau cacat tutup dingin.

6. Meskipun unit pendingin umumnya tidak menanggung beban berat, kekuatan yang diperlukan dapat mengurangi skrap yang disebabkan oleh pembengkokan bilah selama proses pembuatan.

7. Sudut R yang membulat (R=ketebalan bilah) harus dirancang di bagian akar setiap bilah untuk meningkatkan kekuatan bilah dan mengoptimalkan pengisian cetakan.