Strukturdesign av kjøleribbe i aluminium

Kjøleavledere er enheter som brukes til å spre varme fra komponenter som genererer varme i maskineri. Ved å øke overflatearealet for varmeoverføring mellom komponenten og luft gjennom kjøleribberfinner, forbedres effektiviteten av varmeavledning, og temperaturen på komponenten under kontinuerlig drift reduseres, noe som gjør den mer stabil.

 

Med populariteten til støpedeler av aluminiumslegering i kraftkomponenter som motorer og motorer, har flere og flere støpedeler av aluminiumslegeringer med kjølefinnestrukturer dukket opp.

 

Hvordan designe en rimelig struktur for kjøleribberfinner på støpegods for å finne en rimelig løsning når det gjelder varmeavledningsytelse, støpekvalitet, produksjonskostnader osv., har blitt en retning for mange støpedesignere å vurdere.

 

 

Funksjonen til kjølefinnestrukturen på støpedeler av aluminiumslegering bestemmer at den ofte går gjennom et optimeringsdesigntrinn etter produktfunksjonell forming under produktdesignprosessen.

 

Det vil si, under forutsetninger som ikke påvirker tidlig design, kombinere variable deler med senere masseproduksjonsprosesser for å velge en rimelig løsning for design.

 

Basert på mange års erfaring med å utvikle støpeprodukter, har ZP HEAT SINK oppsummert noen relaterte teknikker hovedsakelig delt inn i to aspekter.

 

 

 

Funksjonen til kjøleribben er å spre varmen som genereres av varmekilden til et større område av finner (blader), og deretter overføre varmen til luften gjennom termisk ledning. Hvordan kan vi forbedre kjøleeffekten til produktet vårt?

 

1. Formelen for å beregne varmespredning oppnådd gjennom termisk ledning er som følger:
Varme avledet gjennom termisk ledning [W]=Termisk ledningsevne [W/(m²· grad )] × Varmespredningsareal [m²] × Temperaturforskjell med omgivelsene [grad ].

Basert på denne formelen kan det konkluderes med at, under konstante materialforhold, gir et større varmeavledningsareal og større temperaturforskjell med omgivelsene høyere kjøleeffektivitet.

 

2. Varmespredningsområde:
Generelt er det to faktorer som bestemmer størrelsen på en kjøleribbes overflateareal: overflateareal i ett stykke og antall kjøleribber.
Det vil si at flere kjøleribber fører til større overflatearealer i ett stykke og totalt sett større varmeavledningsområder.

 

3. Temperaturforskjell med omgivelser:
Dette refererer til forskjeller i temperatur mellom omgivende luft og omgivelsestemperaturer. En større temperaturforskjell fører til mer effektiv overføring av kjøligere luft over varme overflater.

Forbedring av luftstrømmen er nøkkelen for effektiv kjøling. I tilfeller der eksterne enheter som vifter brukes, er det viktig å sikre klare innløps-/utløpsretninger uten hindringer.

I tilfeller hvor det ikke brukes eksterne enheter, bør eksponerte blader ordnes uten overlapping eller blokkering for å skape uhindret plass for luftstrøm.

For å oppsummere: økende antall kjøleribber; forstørre overflatearealene deres; forbedret ventilasjon bidrar alle til bedre kjøleytelse.

 

 

Formålet med prosessorientert design er å oppnå høy effektivitet og lavt forbruk i den påfølgende masseproduksjonen av produkter ved å designe støpegods som har høy produksjonseffektivitet, lave skraphastigheter og minimalt med avfall.

 

Den prosessorienterte utformingen av kjøleribber bør sikre følgende:
1. Fordelingsposisjonen til kjøleribben forstyrrer ikke den totale monteringen eller dekker noen komponenter som kan påvirke etterfølgende montering.

2. Det bør tas hensyn til trykkstøpingsfylling; som sådan bør varmeavledere plasseres så lite som mulig ved slutten av strømningsretningen.

3. Størrelsen og tykkelsen på kjøleribben er generelt 2/3 av gjennomsnittlig veggtykkelse.

4. Lengden er 10-20 ganger tykkelsen, med noen unntak for spesielle former basert på faktiske produktegenskaper.

5. Blader som er for lange eller tynne kan forårsake vanskeligheter i produksjonen av støpestøping, noe som resulterer i ufullstendig støping eller kaldlukkingsfeil.

6. Selv om kjøleribber vanligvis ikke tåler vektbelastninger, kan nødvendig styrke redusere skrot forårsaket av bøyning av bladet under produksjonsprosesser.

7. Et avrundet R-hjørne (R=bladtykkelse) bør utformes ved roten av hvert blad for å øke bladstyrken og optimalisere fyllingen av dyse.