El disipador de calor de aluminio extruido es un material ampliamente utilizado, ya sea para el diseño de luces LED, computadoras u otros componentes electrónicos, y resulta muy útil. Su función principal es absorber y disipar el calor de los dispositivos, ayudándolos a mantenerse fríos.
Existen muchos materiales para fabricar disipadores de calor, pero el de aluminio extruido es la opción más común. Este tipo de disipador ofrece ventajas como bajo peso, baja densidad, alta resistencia y otras ventajas.
Entonces, descubramos por qué el disipador de calor de aluminio extruido es el material más preferido para los disipadores de calor.
¿Por qué el disipador de calor de aluminio extruido es el más preferido?
El disipador térmico de aluminio extruido es el material más utilizado debido a sus propiedades de conducción térmica, su conductividad eléctrica natural y su menor peso. Además, el aluminio es el segundo metal más utilizado en el mundo, después del hierro.
El disipador de calor fabricado con aluminio extruido ofrece mayor resistencia y, en comparación con otros metales, presenta una mayor conductividad térmica. A continuación, se presentan las propiedades que hacen del aluminio el mejor metal para disipadores de calor:
- Buena conductividad térmica y eléctrica.
- Viene con una baja densidad.
- Una de las propiedades más importantes del aluminio es que es un material ligero.
- Ofrece alta resistencia entre 70 y 700 MPa.
- Fácil mecanizado
- Fácil maleabilidad
- Ofrece alta resistencia a la corrosión.
- No es magnético por lo que evitará la interferencia de otros campos magnéticos.
- Respetuoso con el medio ambiente, ya que el aluminio se puede reciclar fácilmente.
La conductividad térmica es la característica más importante en la elección de disipador de calor material, y diferentes materiales tienen diferente conductividad térmica.
| Objeto | Conductividad térmica = k = W /(mk) |
|---|---|
| Diamante | 1300-2400 |
| Plata | 429 |
| Cobre | 401 |
| Oro | 317 |
| Aluminio | 240 |
| Hierro | 84-90 |
Obviamente, el diamante posee una excelente conductividad térmica. El diamante no solo posee una conductividad térmica ultraalta, sino también excelentes propiedades mecánicas, ópticas, acústicas, eléctricas y químicas, lo que lo hace significativamente superior a otros materiales en términos de disipación de calor en dispositivos optoelectrónicos de alta potencia. Por supuesto, su costo es extremadamente elevado, lo que lo convierte en un material poco recomendable para disipadores térmicos convencionales.
El metal con mejor disipación de calor es la plata, pero es muy blando, lo que no lo hace adecuado para la fabricación de dispositivos de alta densidad como disipadores de calor. Como metal precioso, el oro no es un material adecuado para disipadores de calor debido a su elevado coste. El material más económico es el hierro, pero su conductividad térmica es solo un tercio de la del aluminio, por lo que no es un buen disipador de calor. No obstante, se utiliza principalmente en radiadores domésticos debido a su buena resistencia a la corrosión.
Estos factores han llevado al uso actual del cobre o el aluminio como materiales disipadores de calor populares.
El cobre tiene mejor conductividad térmica que el aluminio. Sin embargo, al considerar la conductividad térmica, el costo es otro factor importante. La conductividad térmica del cobre es el doble que la del aluminio, pero su densidad es tres veces mayor. Esto significa que el peso de un disipador de calor que proporciona un flujo de calor similar en cobre aumentará aproximadamente en 50%. De hecho, muchos disipadores de calor de cobre tienen un sobrepeso que supera los límites de diseño. Al calcular el costo por tonelada (el cobre cuesta actualmente aproximadamente 3,5 veces el costo del aluminio), se observará que el costo del cobre será mucho mayor que el de las soluciones de aluminio para el mismo diseño de disipador.
El aluminio, especialmente la aleación de aluminio de la serie 6xxx, se puede extruir fácilmente en diversas formas, incluyendo disipadores de calor complejos. Si bien el cobre también se puede extruir, como varillas, es muy difícil extruirlo en forma de disipador de calor y su costo también es elevado.
Estos factores hacen que el disipador de calor de aluminio extruido sea el más preferido.
El aluminio se puede diseñar según el diseño y la forma del disipador de calor. Además de sus propiedades mecánicas, es fácil de fabricar y personalizar.
¿Es el aluminio el material adecuado para el disipador de calor?
El disipador de calor de aluminio extruido es el material más importante para los componentes electrónicos, ya que previene el sobrecalentamiento. Al ofrecer una alta conductividad, disipa el calor. Si no se utiliza un disipador de calor eficaz, los componentes electrónicos podrían quemarse.
El disipador de calor de aluminio extruido es ampliamente conocido por su excelente disipación térmica, por lo que se utiliza principalmente en disipadores de calor. Se puede encontrar disipador de calor de aluminio extruido en la industria automotriz, la generación de energía mediante bobinadoras, la maquinaria de construcción, la industria ferroviaria, las computadoras, los electrodomésticos, entre otros.
Sin duda, el disipador de calor de aluminio extruido es ideal, ya que es un material confiable en cualquier industria. Incluso está disponible en diferentes tamaños, por lo que se puede personalizar según las necesidades.
Entonces, aquí hay algunas razones por las que se piensa que el disipador de calor de aluminio extruido se usa más en comparación con otros materiales:
- Ofrece una buena conductividad térmica de 160-180 W/mK.
- Disponible a un costo relativamente bajo, y además el aluminio hará que la producción del disipador de calor sea simple y fácil.
- Incluso las formas más complejas se pueden fabricar a partir de una extrusión de aluminio para lograr una disipación térmica ideal. Con los disipadores de aluminio extruido, se pueden crear cualquier forma, como espina de pescado, árbol, peine, etc.
- La superficie del disipador de calor de aluminio extruido será mayor, por lo que la disipación del calor será mejor.
- La superficie del disipador de calor de aluminio extruido está anodizada para mejorar la resistencia a la corrosión, el desgaste y la estética del aluminio.
¿Cómo se procesan los disipadores de calor de aluminio extruido?
En la mayoría de los casos, los disipadores de calor se fabrican mediante un proceso de extrusión, en el que el aluminio se calienta justo antes del punto de fusión. Posteriormente, se extruye utilizando secciones largas de aluminio que deben cortarse para obtener las longitudes adecuadas.
Posteriormente, el disipador de calor de aluminio extruido se puede mecanizar para montar orificios y otras características. El disipador de calor final está listo, pero durante este proceso se generarán muchos materiales de desecho y no podrá reutilizarse.
El disipador térmico de aluminio extruido ocupa una posición destacada en la mayoría de las aplicaciones industriales gracias a su bajo precio y ligereza. Dado que su conductividad térmica es solo la mitad que la del cobre, algunos ingenieros incorporan una placa de cobre en la base del disipador de aleación de aluminio para aumentarla, lo cual es una buena idea.
Beneficios:
- Conductividad térmica eficiente
La eficiencia de la conductividad térmica en el disipador de aluminio extruido es un factor constante, por lo que mantendrá una excelente disipación del calor. Actúa como un medio ideal para la conversión de energía térmica. El aluminio ofrece una alta eficiencia y, además, la disipación del calor tarda menos tiempo.
- Menos peso
Como su nombre indica, el disipador de calor de aluminio extruido tiene baja densidad, por lo que es un material ligero pero con excelentes propiedades mecánicas. Su principal característica es que pesa un tercio del de uno de acero. En comparación con otros materiales, el aluminio es el más ligero, lo que facilita su transporte e instalación.
- Propiedades mecánicas de alta resistencia
El aluminio ofrece un alto rendimiento mecánico y, en muchos casos, se extruye para obtener disipadores de calor de diversas formas. Su apariencia será atractiva y moderna, con un excelente efecto decorativo.
La superficie del disipador de calor de aluminio extruido puede estar laminada o anodizada, ya que se somete a un proceso de mecanizado superficial y, posteriormente, se anodiza de nuevo. Esto se realiza para mejorar la resistencia del aluminio a la oxidación y la corrosión.
- Rentable
En comparación con otros materiales para disipadores de calor, el precio del disipador de aluminio extruido es promedio y razonable. Además, ahorra energía, es ecológico y ofrece un rendimiento superior, por lo que el aluminio es la mejor opción para disipadores de calor.
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