Radiatory żebrowe z aluminiowym profilem wytłaczanym, chłodzonym powietrzem, z falownikiem IGBT chłodzonym powietrzem

Wymiennik ciepła z lutowanymi żebrami, nazywany również w języku chińskim wymiennikiem spawanym lub połączonym metodą lutowania, to rodzaj radiatora, w którym poszczególne żebra chłodzące są łączone z podstawą za pomocą specjalistycznych procesów. Odgrywa on kluczową rolę w zastosowaniach zarządzania ciepłem o wysokiej wydajności.

Jak sama nazwa wskazuje, sednem technologii Bonded Fin jest proces „łączenia” lub „spawania”:

1. Lutowanie

· Proces: Najpierw poszczególne metalowe żebra (zwykle aluminiowe lub miedziane) są precyzyjnie rozmieszczane na podstawie za pomocą uchwytów lub form. Następnie materiał lutowniczy (stop o niższej temperaturze topnienia niż materiał podstawowy) umieszcza się w punktach styku między podstawą a żebrami. W końcowej fazie zestaw jest ogrzewany w piecu do lutowania próżniowego o kontrolowanej atmosferze, co powoduje stopienie materiału lutowniczego i wypełnienie szczelin dzięki działaniu sił kapilarnych. Po ostygnięciu powstaje trwałe połączenie metalurgiczne.

· Charakterystyka: To najbardziej powszechna i niezawodna metoda procesu Bonded Fin, osiągająca bardzo wysoką wytrzymałość połączenia oraz doskonałą przewodność cieplną.

2. Klejenie epoksydowe

· Proces: Wysokoprzewodny klej epoksydowy łączy płaty z podłożem.

· Charakterystyka: Niska temperatura procesu i względnie niski koszt. Istnieją jednak dwie główne wady: Po pierwsze, opór termiczny kleju jest znacznie wyższy niż u metalu, co pogarsza ogólną przewodność cieplną. Po drugie, długotrwała praca w wysokiej temperaturze może powodować ryzyko starzenia lub uszkodzenia. Dlatego stosuje się ją głównie w zastosowaniach bez ekstremalnych wymagań dotyczących wydajności.

3. Inne procesy: Metody takie jak spawanie mieszane istnieją, ale są mniej powszechne niż lutowanie.

Zalety:

1. Wyjątkowa elastyczność projektowania i współczynnik kształtu płata

· Żebra mogą być wykonywane bardzo cienkie, wysokie i gęsto upakowane, co zapewnia ogromną powierzchnię odprowadzania ciepła w obrębie danego obszaru podstawy. Jest to główna przewaga nad procesami wytłaczania.

· Umożliwia wykonywanie wyższych żeber niż w procesach kucia na zimno.

2. Lepsza wydajność termiczna

· Metalowe połączenie tworzone przez lutowanie niskotopliwe charakteryzuje się bardzo niskim oporem termicznym, zbliżającym się do struktur monolitycznych. Ciepło jest skutecznie przewodzone od płyty podstawowej aż do końców żeber.

3. Elastyczne kombinacje materiałów

· Możliwe są kombinacje miedzianej podstawy z aluminiowymi żebrami. Wysoka przewodność cieplna miedzi szybko pochłania ciepło, podczas gdy lekkość i niska cena aluminium umożliwiają efektywne rozpraszanie ciepła, osiągając optymalny balans między wydajnością a kosztem. Trudno to osiągnąć innymi procesami.

4. Różnorodne geometrie

· Kształty żeber nie są ograniczone do linii prostych; mogą być zaprojektowane jako faliste, igłowe lub inne formy, aby zoptymalizować przepływ powietrza i efektywność odprowadzania ciepła.