طراحی ساختار هیت سینک آلومینیومی

هیت سینک ها دستگاه هایی هستند که برای دفع گرما از اجزای تولید کننده گرما در ماشین آلات استفاده می شوند. با افزایش سطح انتقال حرارت بین قطعه و هوا از طریق پره های هیت سینک، راندمان اتلاف گرما بهبود می یابد و دمای قطعه در حین کار مداوم کاهش می یابد و آن را پایدارتر می کند.

 

با محبوبیت قطعات ریخته گری آلیاژ آلومینیوم در قطعات قدرت مانند موتورها و موتورها، قطعات ریخته گری آلیاژ آلومینیوم بیشتر و بیشتر با ساختار پره های هیت سینک ظاهر شدند.

 

نحوه طراحی ساختار معقول برای پره های هیت سینک در قالب های ریخته گری به منظور یافتن راه حل معقول از نظر عملکرد اتلاف گرما، کیفیت ریخته گری، هزینه تولید و غیره، جهت بسیاری از طراحان ریخته گری تبدیل شده است.

 

 

عملکرد ساختار پره هیت سینک روی قطعات ریخته گری آلیاژ آلومینیوم مشخص می کند که اغلب پس از شکل دهی عملکردی محصول در طول فرآیند طراحی محصول، یک مرحله طراحی بهینه سازی را طی می کند.

 

یعنی در شرایطی که طراحی در مراحل اولیه را تحت تاثیر قرار ندهد، ترکیب قطعات متغیر با فرآیندهای تولید انبوه بعدی برای انتخاب راه حل معقول برای طراحی.

 

ZP HEAT SINK بر اساس سال ها تجربه در توسعه محصولات ریخته گری، برخی از تکنیک های مرتبط را به طور عمده در دو جنبه خلاصه کرده است.

 

 

 

عملکرد هیت سینک این است که گرمای تولید شده توسط منبع گرما را به ناحیه بزرگتری از پره ها (پره ها) پخش می کند و سپس گرما را از طریق رسانش حرارتی به هوا منتقل می کند. چگونه می توانیم اثر خنک کنندگی محصول خود را بهبود بخشیم؟

 

1. فرمول محاسبه اتلاف حرارت حاصل از هدایت حرارتی به شرح زیر است:
گرمای اتلاف شده از طریق هدایت حرارتی [W]=هدایت حرارتی [W/(m²· درجه)] × مساحت اتلاف گرما [m²] × اختلاف دما با محیط اطراف [درجه].

بر اساس این فرمول، می توان نتیجه گرفت که در شرایط ثابت مواد، ناحیه اتلاف حرارت بیشتر و اختلاف دمای بیشتر با محیط اطراف باعث بازده سرمایش بالاتر می شود.

 

2. منطقه اتلاف گرما:
به طور کلی، دو عامل وجود دارد که اندازه سطح هیت سینک را تعیین می کند: سطح یک تکه و تعداد هیت سینک.
به عبارت دیگر، هیت سینک های بیشتر منجر به سطح یک تکه بزرگتر و به طور کلی مناطق اتلاف حرارت بیشتر می شود.

 

3. تفاوت دما با محیط اطراف:
این به تفاوت دما بین هوای اطراف و دمای محیط اشاره دارد. اختلاف دما بیشتر منجر به انتقال موثرتر هوای خنک تر روی سطوح داغ می شود.

بهبود جریان هوا کلید خنک سازی موثر است. در مواردی که از دستگاه‌های خارجی مانند فن استفاده می‌شود، مهم است که از مسیرهای ورودی/خروجی بدون مانع مطمئن شوید.

در مواردی که از وسایل خارجی استفاده نمی شود، تیغه های در معرض دید باید بدون همپوشانی یا انسداد مرتب شوند تا فضای بدون مانع برای جریان هوا ایجاد شود.

به طور خلاصه: افزایش تعداد هیت سینک ها. بزرگ کردن سطح آنها؛ بهبود تهویه همگی به عملکرد بهتر خنک کننده کمک می کند.

 

 

هدف از طراحی فرآیند گرا دستیابی به راندمان بالا و مصرف کم در تولید انبوه بعدی محصولات با طراحی دایکستینگ هایی است که دارای راندمان تولید بالا، نرخ ضایعات پایین و حداقل ضایعات هستند.

 

طراحی فرآیند گرا سینک های حرارتی باید موارد زیر را تضمین کند:
1. موقعیت توزیع هیت سینک در مونتاژ کلی تداخلی ایجاد نمی کند یا اجزایی را که ممکن است بر مونتاژ بعدی تأثیر بگذارد را پوشش نمی دهد.

2. باید به پر کردن دایکاست توجه شود. به این ترتیب، هیت سینک ها باید تا حد امکان کمتر در انتهای جهت جریان قرار گیرند.

3. اندازه و ضخامت هیت سینک به طور کلی 2/3 ضخامت متوسط ​​دیوار است.

4. طول 10-20 برابر ضخامت آن است، به استثنای برخی از اشکال خاص بر اساس ویژگی های واقعی محصول.

5. تیغه هایی که بیش از حد بلند یا نازک هستند می توانند در تولید ریخته گری با دایکست با مشکل مواجه شوند و در نتیجه ریخته گری ناقص یا نقص در بسته شدن سرد ایجاد شود.

6. اگرچه هیت سینک ها به طور کلی بار وزنی را تحمل نمی کنند، استحکام لازم می تواند ضایعات ناشی از خم شدن تیغه ها را در طول فرآیندهای تولید کاهش دهد.

7. یک گوشه R گرد (ضخامت R=) باید در ریشه هر تیغه طراحی شود تا استحکام تیغه را افزایش داده و پر کردن قالب را بهینه کند.