سینک های حرارتی مس توضیح داده شده است: چه زمانی باید مس را نسبت به آلومینیوم انتخاب کرد

مقدمه

سینک های حرارتی مسی در مدیریت حرارتی امروزی، به ویژه زمانی که نیاز به انتقال سریع گرما دارید، اهمیت زیادی دارند. نحوه عملکرد آن به این صورت است: هیت سینک گرما را از چیزهایی مانند دستگاه های نیمه هادی خارج می کند و آن را به هوای اطراف خود می ریزد. اینکه چقدر این کار را خوب انجام می دهد بیشتر به هدایت حرارتی، چگالی و نحوه ساخت آن بستگی دارد.

مس در اینجا واقعا می درخشد. رسانایی حرارتی آن به حدود 385 تا 400 وات بر متر-کلوین می رسد که آلومینیوم را از آب خارج می کند. این به مس اجازه می‌دهد تا گرما را از قسمت‌های ظریف خیلی سریع‌تر دور کند، بنابراین کمتر احتمال دارد با گرمای بیش از حد یا خرابی سیستم مواجه شوید.

به همین دلیل است که اساساً در هر جایی که با گرما زیاد مواجه هستید، هیت سینک مسی را در لوازم الکترونیکی قدرت، تجهیزات مخابراتی، الکترونیک خودرو، و{0}}رایانه های با کارایی بالا - مشاهده خواهید کرد. مطمئناً مس سنگین‌تر است و قیمت آن بیشتر از آلومینیوم است، اما در شرایط سخت، سود آن ارزشش را دارد.

البته مهندسان به طور پیش فرض فقط مس را انتخاب نمی کنند. آن‌ها قبل از تصمیم‌گیری در مورد بهترین مواد، به دمای کارکرد، میزان نیرو در یک فضای کوچک، فضایی که دارند و بودجه نگاه می‌کنند.

مس در مقابل آلومینیوم: تفاوت های کلیدی در عملکرد حرارتی

اگر می‌خواهید بین سینک‌های حرارتی مسی و آلومینیومی یکی را انتخاب کنید، مهم‌ترین چیزی که به بیرون می‌پرد رسانایی حرارتی است. مس در اینجا برنده است-رسانایی حرارتی آن حدود 60٪ بیشتر از آلومینیوم است، که معمولاً بین 200 تا 235 وات بر متر-کلوین کاهش می یابد. بنابراین، مس گرما را سریعتر پخش می کند، هم در سراسر پایه و هم به سمت باله ها.

اما آلومینیوم مزایای خاص خود را دارد. برای یکی، وزن آن بسیار سبک‌تر است-در حدود یک سوم وزن مس. اگر نیاز دارید وسایل قابل حمل را نگه دارید یا نمی خواهید طراحی خود را سنگین کنید، واقعاً مهم است. کار با آلومینیوم در مغازه نیز بسیار ساده تر است. تولید کنندگان می توانند آن را به انواع باله های پیچیده تبدیل کنند، در حالی که مس بیشتر دردسرساز است. کار با مس اغلب به معنای مراحل اضافی مانند ماشینکاری، اسکی کردن، یا حتی چسباندن است که فقط زمان و هزینه بیشتری را اضافه می کند.

مقاومت در برابر خوردگی نکته دیگری است که باید به آن فکر کرد. آلومینیوم به طور طبیعی یک لایه اکسید محافظ تشکیل می دهد، بنابراین به راحتی زنگ نمی زند. از سوی دیگر، مس، بسته به جایی که از آن استفاده می کنید، گاهی اوقات نیاز به عملیات سطحی دارد.

در پایان، واقعاً به آنچه که سیستم شما بیشتر-به عملکرد گرمای خام نیاز دارد، یا چیزی سبک‌تر، ارزان‌تر و ساخت آسان‌تر می‌رسد. هر فلزی جای خود را دارد.

هیت سینک مسی

چه زمانی مس را نسبت به آلومینیوم انتخاب کنیم؟

وقتی به دنبال بهترین خنک کننده در یک فضای تنگ هستید، غلبه بر هیت سینک مسی سخت است. دستگاه‌هایی مانند پردازنده‌های{1}بالا، IGBT، دیودهای لیزر و اینورترهای سریع، همگی مقدار زیادی گرما را در یک منطقه کوچک منتشر می‌کنند. مس در اینجا واقعا می درخشد-به سرعت گرما را پخش می‌کند، دما را پایین نگه می‌دارد و هنگامی که همه چیز گرم می‌شود به سرعت واکنش نشان می‌دهد. این به ویژه در سیستم‌هایی که نمی‌توانید روی جریان هوای زیادی حساب کنید بسیار مفید است، زیرا مس گرما را از پایه به پره‌ها بهتر از سایر مواد دریافت می‌کند.

اگر با دمای بالای محیط یا وسایلی که همیشه به سختی کار می کنند سر و کار دارید، مس یک بافر ایمنی به شما می دهد. بعلاوه، هیت سینک های هیبریدی-در جایی که یک پایه مسی با پره های آلومینیومی برخورد می کند-توازن خوبی بین رسانایی درجه بالا-و وزن سبک تر ایجاد می کند. مطمئناً مس از قبل هزینه بیشتری دارد. اما با کاهش خرابی‌ها و قابل اطمینان‌تر کردن سیستم شما جواب می‌دهد، که در راه‌اندازی‌های حیاتی که زمان از کار افتادگی فقط یک گزینه نیست، اهمیت زیادی دارد.

هیت سینک آلومینیومی

ملاحظات طراحی و روش های ساخت

اگر یک هیت سینک مسی می‌خواهید که واقعاً کار خود را انجام دهد، باید به شکل اولیه-شکل، سطح و نحوه اتصال آن دقت کنید. چند راه برای ساخت این چیزها وجود دارد، مانند ماشینکاری CNC، اسکیت زدن، مهر زدن یا لحیم کاری باله ها مستقیماً روی پایه. هیت سینک های مسی اسکیت شده به این دلیل برجسته می شوند که باله های نازک و محکم بسته بندی شده را از یک بلوک مسی حک می کنند. این امر باعث می شود که گرما به آرامی از پایه به باله و با مقاومت کمی در جریان باشد.

البته مس دقیقا سبک نیست. چگالی آن به وزن جدی اضافه می کند، بنابراین ممکن است لازم باشد سخت افزار نصب را تقویت کنید تا همه چیز ثابت بماند. مواد رابط حرارتی را نیز فراموش نکنید. این لایه های کوچک بین منبع گرما و پایه هیت سینک تفاوت بزرگی ایجاد می کنند-مقاومت تماس را کاهش می دهند و واقعاً عملکرد را افزایش می دهند.

هرچند مهندسان باید به چیزی فراتر از فلز فکر کنند. جریان هوا مهم است. اگر می خواهید بهترین خنک کننده را داشته باشید، باید به نحوه حرکت هوا از طریق پره ها، فاصله پره ها از یکدیگر و حتی نحوه محصور شدن کل سیستم نگاه کنید. و وقتی نوبت به تنظیمات خنک‌کننده مایع می‌رسد، مس هنوز{3}}برای صفحات سرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. رسانایی حرارتی{5} درجه بالایی دارد و با انواع کانال های خنک کننده عالی کار می کند.

مطمئنا، بسیاری از مردم آلومینیوم را انتخاب می کنند زیرا ارزان تر و سبک تر است. اما زمانی که نمی توانید در مورد عملکرد مصالحه کنید، مس کاملا ضروری است.

بهینه سازی عملکرد و ارزش بلند مدت

انتخاب مس به جای آلومینیوم فقط برای انتخاب یک ماده نیست-این یک حرکت هوشمندانه است وقتی به عملکرد و دوام طولانی مدت اهمیت می دهید-. هیت سینک‌های مسی گرما را سریع‌تر از بین می‌برند، دما را ثابت نگه می‌دارند و وقتی شرایط سخت‌تر می‌شوند بهتر مقاومت می‌کنند. می بینید که آنها را در وسایل نقلیه الکتریکی، راه اندازی انرژی های تجدیدپذیر، ماشین های صنعتی و رایانه های سریع{4}}مکان هایی که واقعاً نمی توانید خطر گرمای بیش از حد را تحمل کنید، کار می کنند.

مطمئناً مس از قبل هزینه بیشتری دارد. اما با کاهش تعمیر و نگهداری و کمک به دوام بیشتر تجهیزات شما نتیجه می دهد. خستگی حرارتی را متوقف می کند و از خراب شدن قطعات در طول زمان جلوگیری می کند. و اگر آن را درست طراحی کنید و سطح را درمان کنید، هیت سینک های مسی سال به سال به کار خود ادامه می دهند.

همانطور که ابزارهای ما کوچکتر و قدرتمندتر می شوند، ما به راه های بهتری برای کنترل گرما نیاز داریم. آنجاست که مس واقعا می درخشد. اینجاست تا به عنوان یک-مواد برای خنک نگه داشتن چیزها به روشهای صحیح باقی بماند.

جدول خلاصه: سینک های حرارتی مس در مقابل آلومینیوم

درباره PowerWinx

PowerWinx یک تولید کننده حرفه ای است که در راه حل های پیشرفته مدیریت حرارتی از جمله هیت سینک های مس و آلومینیوم تخصص دارد. این شرکت با تخصص قوی در هیت سینک های باله دار، طرح های باله مهر و موم شده و صفحات سرد مایع جوشکاری اصطکاکی، راه حل های خنک کننده قابل اعتمادی را برای صنایع سخت ارائه می دهد. PowerWinx بر تولید دقیق، کنترل کیفیت ثابت، و پشتیبانی مهندسی سفارشی برای پاسخگویی به نیازهای مشتریان مختلف جهانی تمرکز دارد.

ISO 9001 / IATF 16949