Hrapavost površine hladnjaka: krajnji vodič (Ra, izvedba i mjerenje)
Hrapavost hladnjaka
U dizajnu disipacije topline elektroničkih proizvoda, mnogi ljudi se usredotočuju na materijale (aluminij, bakar) i strukture (rebra, igle, ekstruzija nasuprot hladnom kovanju), ali često zanemaruju detalj - hrapavost površine hladnjaka.
Hrapavost površine izravno utječe na toplinsku vodljivost, toplinski otpor kontakta, pa čak i na učinkovitost prijenosa topline zračnom konvekcijom, pa se ne može zanemariti u-konstrukciji rasipanja topline visokih performansi.
Koja je hrapavost hladnjaka?
Površinska hrapavost (Ra, aritmetička prosječna hrapavost) odnosi se na prosječnu vrijednost mikro hrapavosti na površini obratka, izraženu u μm (mikrometrima).
Za hladnjake postoje uglavnom dvije vrste:
1. Hrapavost donje kontaktne površine: sučelje gdje hladnjak izravno dodiruje čip/uređaj za napajanje.
2. Hrapavost površine rebara: Površina rasipanja topline hladnjaka povezana je s prijenosom topline konvekcijom zraka.
Utjecaj hrapavosti površine na performanse hladnjaka
1. Termalno sučelje (dno)
Pretjerana hrapavost može dovesti do nedovoljne kontaktne površine, povećane toplinske otpornosti i smanjene učinkovitosti toplinske vodljivosti.
Obično potrebno: Ra manje od ili jednako 1,6 μ m, a neke-aplikacije visokih performansi čak zahtijevaju Ra manje od ili jednako 0,8 μ m, u kombinaciji s toplinskim sučeljem (TIM).
2. Rebra za raspršivanje topline (površina)
Umjerena hrapavost je korisna za povećanje poremećaja protoka zraka i poboljšanje konvektivnog prijenosa topline.
Previše glatka → ograničena učinkovitost konvekcije.
Pregrub → vjerojatnije je da će se prašina prianjati, a dugoročna disipacija topline smanjuje se-.
Općenito, može se kontrolirati unutar Ra 3,2-6,3 μm.
Uobičajeni proizvodni procesi i razine hrapavosti
| Procesna metoda | Hrapavost (Ra, mm) | Karakteristike |
| Istiskivanje | 3.2-6.3 | Niska cijena, hrapava površina peraja, zahtijeva naknadnu-obradu za poboljšanje donje površine |
| Hladno kovanje | 1.6-3.2 | Visoka gustoća i dobra glatkoća površine |
| Lijevanje pod pritiskom | 3.2-12.5 | Može oblikovati složene oblike, ali je hrapavost površine velika, a toplinska vodljivost malo lošija |
| CNC obrada | 1.6-3.2 | Visoka preciznost i obično se koristi za sekundarnu obradu donje površine |
| Brušenje/poliranje | 0.4-0.8 | Zahtjevi visokih performansi za poboljšanje kontaktne površine strugotine |
Kako izmjeriti hrapavost površine hladnjaka?
1. Stylus Profilometar
Koristite iglu za klizanje po površini obratka, izmjerite promjenu visine i ispišite Ra vrijednost.
Visoka preciznost i ovo je najčešća metoda.
2. Optička interferometrija
Analiza površinskih fluktuacija putem optičkog skeniranja prikladna je za otkrivanje ultra glatkih površina.
3. Koordinatni mjerni stroj (CMM) s površinskim modulom
Može se kombinirati s mjerenjem veličine i otkrivanjem hrapavosti.
4. Mikroskopska analiza
Elektronskim mikroskopom promatrati mikrostrukturu i kvalitativno analizirati hrapavost površine.
Zaključak
Hrapavost hladnjaka, iako detalj, igra ključnu ulogu u upravljanju toplinom:
Što je manja hrapavost donje površine, to bolje (kako bi se osigurao toplinski kontakt).
Površina rebara je umjereno hrapava (pospješuje konvekcijski prijenos topline).
Različite tehnike obrade određuju razinu hrapavosti, a prilikom projektiranja potrebno je sveobuhvatno razmotriti i učinak i cijenu.
Za aplikacije velike-napone preporučuje se obratiti pozornost na materijal, strukturu, hrapavost i postupak pri odabiru hladnjaka te ih kontrolirati putem pouzdanih metoda ispitivanja kako bi se postigao najbolji učinak rasipanja topline.
Popularni tagovi: hrapavost površine hladnjaka: ultimativni vodič (ra, performanse i mjerenje), Kina, dobavljači, proizvođači, tvornica, prilagođeno, besplatni uzorak, proizvedeno u Kini
