Quais materiais são adequados para dissipadores de calor de luz LED comumente usados?

Como as luzes da rua, as luzes de cultivo de plantas e os faróis dos carros dissipam o calor e como você escolhe os perfis de dissipador de calor de alumínio certos?

    Quais materiais são adequados para dissipadores de calor de luminárias comumente usados? Dada a tecnologia imatura de chips e embalagens no mercado interno, o design do sistema de luminárias torna-se particularmente importante. Como podemos garantir a vida útil ideal e a qualidade de saída de luz dos chips? Esta se torna a principal preocupação dos fabricantes de luminárias. Na verdade, o principal fator que afeta o acima exposto é"aquecer."Cada chip tem uma temperatura de junção que precisa ser controlada abaixo de 85°C para garantir uma operação ideal. Então, como podemos garantir uma transferência de calor suave e eficiente do chip, do substrato de alumínio e do material condutor térmico para o dissipador de calor e, em seguida, para o ambiente circundante?

Além do projeto cuidadoso de cada elo estrutural pelos engenheiros, a seleção de materiais e o tratamento do processo para cada elo devem ser cuidadosamente considerados e testados para alcançar a operação ideal. Vamos nos concentrar no design de dissipadores de calor de luminárias comumente usados. Atualmente, os designs de dissipadores de calor mais comuns no mercado são extrusões de alumínio e peças fundidas sob pressão de liga de alumínio.

As extrusões de alumínio comuns incluem:

1. Dissipador de calor de extrusão de alumínio

2. Dissipador de calor de tubo leve de extrusão de alumínio

Características das extrusões de alumínio:

1. Resistência à corrosão- As extrusões de alumínio têm densidade de apenas 2,7 g/cm³, cerca de um terço da densidade do aço, cobre ou latão (7,83 g/cm³, 8,93 g/cm³, respectivamente). Na maioria das condições ambientais, incluindo ar, água (ou água salgada), petroquímicos e muitos sistemas químicos, o alumínio demonstra excelente resistência à corrosão.

2. Condutividade elétrica- Devido à sua excelente condutividade elétrica, as extrusões de alumínio são frequentemente escolhidas. Numa base de peso igual, a condutividade do alumínio é quase duas vezes maior que a do cobre.

3. Condutividade térmica- A condutividade térmica das ligas de alumínio é cerca de 50-60% da do cobre, tornando-as vantajosas para a fabricação de trocadores de calor, evaporadores, aparelhos de aquecimento, utensílios de cozinha e cabeçotes e radiadores de automóveis.

4. Não magnético- As extrusões de alumínio não são magnéticas, o que é uma propriedade importante para as indústrias elétrica e eletrônica. As extrusões de alumínio são incombustíveis, o que as torna importantes para aplicações que envolvem manuseio ou contato com materiais inflamáveis ​​ou explosivos.

5. Maquinabilidade- As extrusões de alumínio apresentam excelente usinabilidade. As variações nas características de usinagem entre diferentes ligas de alumínio forjado e fundido, e nos vários estados em que essas ligas podem ser produzidas, são consideráveis ​​e necessitam de máquinas ou técnicas específicas.

6. Formabilidade- A resistência à tração específica, o limite de escoamento, a ductilidade e a taxa de endurecimento correspondente determinam o grau permitido de deformação.

7. Reciclabilidade- O alumínio tem uma reciclabilidade extremamente elevada e as propriedades do alumínio reciclado são quase idênticas às do alumínio primário. Essas características tornam as extrusões de alumínio importantes como dissipadores de calor.

Fundições de liga de alumínio comuns:

Moldabilidade de ligas de alumínio:

1. Muitas ligas de alumínio são usadas para fundição sob pressão, cada uma com diferentes propriedades de fundição sob pressão. Ligas de alumínio fundidas sob pressão razoáveis ​​​​devem ter as seguintes condições:

• Baixo ponto de fusão para reduzir a diferença de temperatura com o molde.

• Boa fluidez para melhorar a capacidade de enchimento durante a fundição sob pressão.

• Pequeno coeficiente de expansão térmica para reduzir o encolhimento.

• Fragilidade em baixa temperatura para evitar rachaduras em alta temperatura.

• Baixa afinidade com moldes para evitar aderência; o teor de ferro não deve ser muito alto.

• Baixa oxidação do metal fundido para manter a fluidez.

• Baixa tensão de fundição para evitar deformação e impacto na resistência.

2. Papel dos elementos na fundição de ligas de alumínio:

• Silício (Si): Melhora principalmente a fluidez das ligas de alumínio fundidas. No ponto eutético (12,5%), a liga de alumínio apresenta a melhor fluidez. Um maior teor de silício melhora a fluidez e reduz o encolhimento, mas o excesso de silício torna a liga quebradiça e difícil de cortar. As ligas de alumínio para usinagem têm boa tenacidade e são fáceis de processar e oxidar, enquanto as ligas de alumínio fundidas são difíceis de processar e menos propensas à oxidação devido ao silício.

• Cobre: Aumenta principalmente a resistência mecânica e a resistência à corrosão das ligas de alumínio. O aumento do cobre reduz o desempenho da fundição, mas diminui a corrosão do cadinho.

• Magnésio (Mg): Aumenta principalmente a resistência à tração, a dureza e a resistência à corrosão, melhorando o desempenho do filme anodizado, mas o excesso de magnésio aumenta a fissuração térmica e reduz o desempenho da fundição sob pressão.

• Ferro (Fe): Reduz principalmente a aderência aos moldes. Idealmente, um teor de ferro de 0,8-1,0% é desejado para facilitar a liberação do molde, mas o excesso de ferro cria pontos duros, causando desgaste e quebra da ferramenta durante a usinagem.

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Projetando dissipadores de calor de extrusão de alumínio: Ao projetar dissipadores de calor a partir de extrusões de alumínio, a chave é a aplicação dos princípios da aerodinâmica térmica.

Projetando dissipadores de calor a partir de peças fundidas sob pressão de liga de alumínio: Ao projetar dissipadores de calor a partir de peças fundidas em liga de alumínio, além de considerar a aerodinâmica térmica, é essencial garantir área de dissipação de calor suficiente. O aumento da área de dissipação de calor pode ser conseguido tornando as aletas mais finas e mais altas. Devido à tecnologia de moldagem por fundição sob pressão, a estrutura da luminária pode ser projetada integralmente.

Ter o mesmo material para toda a luminária garante uma transferência de calor mais eficiente no mesmo meio. A vida útil e a qualidade da saída de luz da luminária também se beneficiam da popularidade dos dissipadores de calor fundidos em liga de alumínio.