Pełny przewodnik do projektowania niestandardowych zlewek cieplnych ze stali nierdzewnej

Można dostosować rozpraszanie ciepła ze stali nierdzewnej, tworząc nierdzewny zlewnik ciepła ze stali nierdzewnej. Koncentruj się na projekcie, aby zmaksymalizować powierzchnię. Wybierz odpowiedni materiał do zlewnika ciepła;Stal nierdzewna nie zardzewia łatwo i ma długą żywotnośćJednakże nie przeprowadza ciepła tak skutecznie jak niektóre inne metale. Zastanów się nad metodą produkcji, taką jak cięcie lub pieczętowanie, ponieważ zwiększy to wydajność zlewu ciepła.Inżynierowie i projektanci mogą postępować zgodnie z prostymi krokami i stosować przydatne wskazówki, aby osiągnąć najlepsze wyniki.

Kluczowe wnioski

• Zrób tak dużą powierzchnię, jak to możliwe w konstrukcji zlewu ciepła. Większa powierzchnia pozwala ciepłu wyjść szybciej.
• Wybrać należy stal nierdzewną, ponieważ jest ona wytrzymała i łatwo się nie zardzewia.
• Wykorzystanie materiałów interfejsu termicznego, aby pomóc w lepszym przenoszeniu ciepła.
• Pomyśl, jak sprawisz, że ciepło opadnie.Obróbki CNCEkstruzja i pieczętowanie są tańsze, jeśli potrzebujesz wielu rozładowaczy.
• Testy w rzeczywistości pomagają znaleźć problemy z chłodzeniem.

Czym jest zlew i dlaczego ze stali nierdzewnej

Podstawy zlewu ciepła

Zmywarka ciepła pomaga kontrolować ciepło w urządzeniach. Pobiera ciepło z części takich jak procesory i przenosi je do powietrza.Dobre chłodzenie jest ważne dla prawidłowego działania urządzeńJeśli nie zarządzasz ciepłem, urządzenia mogą się zepsuć lub spowolnić. Zmywarki ciepła bezpośrednio dotykają gorących części. Odciągają ciepło i utrzymują urządzenia w bezpieczeństwie.i światła LEDTe urządzenia muszą być dobrze schłodzone, by działały najlepiej.

Porada: Sprawdź, ile ciepła wytwarza urządzenie przed wyborem specjalnego rozwiązania chłodzącego.

Zalety stali nierdzewnej

Stal nierdzewna ma wiele zalet dla chłodzenia. Nie zardzewia i nie korozuje, więc dłużej przetrwa w trudnych miejscach.Materiał jest wytrzymały i łatwo się nie zginaMożna użyć stali nierdzewnej do niestandardowych projektów, które muszą być wytrzymałe.Otrzymujesz stałe chłodzenie nawet gdy używasz urządzenia na zewnątrz lub w nierównych miejscach.

Kiedy wybrać stal nierdzewną

Wybierzze stali nierdzewnej do chłodzeniaStal nierdzewna jest najlepsza tam, gdzie zatrzymanie rdzy jest ważniejsze niż chłodzenie górne.i elektroniki zewnętrznejJeśli chłodzenie musi trwać przez złą pogodę lub chemikalia, stal nierdzewna jest dobrym wyborem. Wybierz stal nierdzewną, gdy potrzebujesz zarówno siły, jak i lekkiej wagi.więc jest inteligentny dla wielu zastosowań zlewu ciepła.

Kluczowe właściwości materiału do projektowania zlewek cieplnych

Przewodność cieplna

Trzeba wiedzieć, jak dobrze materiały przenoszą ciepło. Przewodność cieplna pokazuje, jak szybko ciepło przechodzi przez materiał.Oznacza to, że nie przenosi ciepła tak szybkoLiczby można zobaczyć w poniższej tabeli:

Miedź i aluminium lepiej przenoszą ciepło, ponieważ są szybsze.Wciąż można sprawić, że ciepło zlewu ze stali nierdzewnej chłodzić dobrze, czyniąc go większy lub dodając powłokiMusisz zrównoważyć chłodzenie z innymi potrzebami przy wyborze materiału.

Porada: Jeśli urządzenie bardzo się rozgrzewa, może być potrzebny większy lub specjalnie ukształtowany zlewk cieplny ze stali nierdzewnej, aby lepiej się ochłodzić.

Odporność na korozję i trwałość

Zestaw 304 stali nierdzewnej tworzy warstwę chroniącą przed rdzeniem.Ta warstwa może się złamać, jeśli znajdzie się w niebezpiecznym stanie, jak chlorki.Rdza może zrobić małe otwory i uszkodzić zlewkę ciepła.

• Stal nierdzewna klasy 304 ma warstwę, która zapobiega rdzewi, ale ta warstwa może się złamać w trudnych miejscach.
• Małe otwory i pęknięcia z powodu rdzy mogą osłabić zlewki ciepła.
• Silne substancje chemiczne, takie jak chlorydy, mogą powodować złą rdzę, więc powstrzymanie rdzy jest ważne dla trwałości zlewu ciepła.

Można uczynić stali nierdzewnej bardziej odporną na rdzewinę, używając specjalnych powłok.Stal nierdzewna powlekana SZCP może być o do 12 °C chłodniejsza niż stal zwykłaTesty wykazały, że powłoki te zmniejszają rdza o prawie 99%.

Uwaga: Wybór stali nierdzewnej z specjalnymi powłokami zapewnia lepsze chłodzenie i dłuższą żywotność w trudnych miejscach.

Wytrzymałość mechaniczna i waga

Woda z stali nierdzewnej jest wytrzymała i nie łatwo się gięć lub złamać, co sprawia, że dobrze nadaje się do rzeczy, które uderzyć lub używać często.Stal nierdzewna jest cięższa od aluminium, ale lżejsza od miedziMożesz go użyć, gdy chcesz mieć siłę i nie za dużo wagi.

Pomyśl o tym, jak ciężki będzie twój radiator. Ciężki radiator może utrudniać przenoszenie lub złożenie urządzeń.Masz silne i stałe chłodzenieNawet w trudnych miejscach.

Wskazówka: Jeśli potrzebujesz wytrzymałego, odpornego na stres i trwałego ciepła, użyj stali nierdzewnej.

Znając te ważne fakty materialne, możeszProjektowanie ciepła z stali nierdzewnejPomyśl o chłodzeniu, odporności na rdzę i wytrzymałości, aby dokonać najlepszego wyboru.

Zrozumienie źródła ciepła

Ocena wymagań termicznych

Musisz wiedzieć, ile ciepła wytwarza urządzenie. Najpierw sprawdź rozpraszanie energii ze źródła ciepła. To mówi ci, ile energii przekształca się w ciepło. Urządzenia o dużej mocy mogą wytwarzać dużo ciepła.Wykorzystaj analizę ścieżek termicznych, aby zobaczyć, jak ciepło porusza sięSprawdź, skąd pochodzi najwięcej ciepła. Sprawdź, jak ciepło rozprzestrzenia się po urządzeniu.

Inżynierowie wykorzystują obliczenia oporu cieplnego do dobrego chłodzenia.

Wskazówka: niższa odporność termiczna oznacza lepsze chłodzenie.

Uważania dotyczące konkretnego zastosowania

Każde urządzenie ma swoje potrzeby.

• Odporność termiczna
• Wybór materiału
• Układ płetw
• Uważania specyficzne dla zastosowania

Inne ważne punkty to:

1. Przepływ powietrza i jego przemieszczanie się w konstrukcji
2. Ciepło z innych pobliskich części
3. Ograniczenie przestrzeni
4. Pieniądze, które możesz wydać

Jeśli pracujesz zurządzenia o dużej mocyW tym przypadku, jeśli masz niewielki budżet, musisz zrównoważyć koszty i wydajność.możesz upewnić się, że twój zlew ciepła dobrze chłodzi urządzenie.

Maksymalizacja powierzchni w niestandardowych zlewownikach ciepła

Struktura płetwy i szpilki

Wykorzystując płetwy i szpilki, można lepiej ochłodzić dmuchawy cieplne, co zwiększa powierzchnię.Pojemniki cieplne pasywne wykorzystują płetwy do rozpraszania ciepła w powietrzuAktywne chłodnice wykorzystują wentylatory do oddychania powietrzem przez płetwy i szpilki.

• Struktury płetw szpilkowych rozkładają nieruchome powietrze wokół zlewu ciepła.
• Okrągłe płetwy mają kształt, który umożliwia łatwy przepływ powietrza.
• Płetwy szpilkowe nadają się do aktywnych radiatorów cieplnych, ponieważ powietrze może poruszać się na wiele sposobów.
• Można zmienić wysokość, szerokość lub bliskość płetw, aby dopasować je do potrzeb urządzenia.
• Badania pokazują, że płetwy szpilkowe chłodzą lepiej niż płetwy płetwowe.

Zmywarki ciepła na zamówienieW przypadku chłodzenia z wykorzystaniem płetw pasywnych i chłodzenia z wykorzystaniem płetw aktywnych i chłodzenia z wykorzystaniem płetw szpilkowych.

Porada: Jeśli urządzenie wymaga silnego chłodzenia i szybkiej utraty ciepła, należy użyć konstrukcji z płetwami szpilkowymi.

Optymalizacja powierzchni

Większa powierzchnia powierzchni daje więcej miejsca dla ciepła.Aktywne chłodniki cieplne wykorzystują wentylatory, więc powierzchnia i przepływ powietrza działają razem.

Optymalizowane topologicznie ciepłoodpływacze wykorzystują specjalne kształty do tworzenia większych wirów i dodatkowych przepływów powietrza.Można zaprojektować specjalne zlewki ciepła z kształtami dendrytycznymi, aby uzyskać do 40% więcej przenoszenia ciepła..

Uwaga: Zawsze wybieraj odpowiednią powierzchnię i kształt dla potrzeb chłodzenia.

Metody wytwarzania specjalnych odpływów ciepła

Obróbka i CNC

Można użyć obróbki iCNC do wykonywania specjalnych zlewek cieplnychWykorzystuje się ją do tworzenia skomplikowanych kształtów w celu lepszego chłodzenia.Można wybrać stal nierdzewna dla mocnych i trwałych części chłodzących. Obróbka daje ci ciasne tolerancje, więc twój radiator idealnie pasuje do urządzenia. Możesz również szybko zmienić projekt, jeśli potrzebujesz przetestować nowe pomysły.Ta metoda pomaga uzyskać najlepsze chłodzenie dla specjalnych projektów lub gdy potrzebujesz niestandardowe zlewki ciepła szybko.

Ekstruzja i pieczętowanie

Ekstruzja i pieczętowanie pomagają ci zrobićWyrzucamy gorący metal przez kształtowaną matrycę tworząc długie kawałki z wieloma płetwami.Te metody działają dobrze dla prostych projektów i dają dobre chłodzenie przy niższych kosztach. Można użyć wytłaczania do długich, cienkich zlewek ciepła, które pasują do wielu urządzeń. Stamping pozwala na tworzenie płaskich lub zgiętych kształtów dla różnych potrzeb chłodzenia. Obie metody dają mocne części o stałej jakości.

Produkcja dodatków

Dzięki addytywnej produkcji, czyli drukowaniu 3D, można tworzyć niestandardowe chłodnice warstwą po warstwie. Można tworzyć szczegółowe projekty, które poprawią chłodzenie.Minimalizujesz marnotrawstwo i oszczędza się na małych wyprzedażachProdukcja dodatków daje wolność do próby nowych pomysłów na chłodzenie, takich jak specjalne płetwy lub kanały dla systemów chłodzenia aktywnego.więc nie musisz przechowywać wielu dodatkówNiektóre ograniczenia obejmują najmniejsze otwory, które można zrobić i rodzaje stali nierdzewnej, które można użyć.

• Możesz tworzyć szczegółowe i niestandardowe kształty dla lepszego chłodzenia.
• Można szybko testować i zmieniać projekty.
• Używasz mniej materiału i niższych kosztów dla małych partii.
• Możesz robić części tylko wtedy, gdy ich potrzebujesz.

Uwaga: Produkcja dodatków wymaga jeszcze nowych osiągnięć, aby uzyskać jeszcze lepsze części chłodzące.

Za i przeciw

Każda metoda wytwarzania chłodni na zamówienie ma swoje zalety i ograniczenia.

• Obróbka i CNC zapewniają najwyższą precyzję i pozwalają na tworzenie złożonych kształtów do silnego chłodzenia.
• Ekstruzja i pieczętowanie sprawdzają się w przypadku prostych kształtów i dużych liczb.
• Produkcja dodatkowa pozwala wypróbować nowe projekty i szybko wytwarzać części.

Można wykorzystać te metody do wykonania specjalnych zlewek ciepła, które pasują do urządzenia i zapewniają odpowiednie chłodzenie.

Ważne kroki w projektowaniu zlewu cieplnego

Określenie wymogów

Najpierw musisz wiedzieć, czego potrzebuje urządzenie, a to pomoże ci wybrać odpowiedni radiator, sprawdzić jego rozmiar, kształt i materiał.Ale musisz sprawdzić, jak dobrze się ochładza.Wykorzystuje się wykresy od producentów, aby znaleźć odpowiednią objętość.Zmienia się projekt, aby pasować do urządzenia.Patrzysz na arkusze danych i porównujesz je z potrzebami chłodzenia.

1. Zastanów się nad wielkością, kształtem i materiałem ścieków.
2. Użyj wykresów, aby znaleźć odpowiednią objętość do chłodzenia.
3. Rysuj plany z rozmiarami i miejscami montażu.
4. Sprawdź, czy chłodnik jest dobrze ochłodzony.

Wskazówka: zawsze dopasowuj zlewkę do potrzeb chłodzenia urządzenia.

Obliczenia i rozmiary

Musisz ustalić, ile ciepła wytwarza urządzenie, co pomoże ci wybrać odpowiedni rozmiar zlewu ciepła, sprawdzić rozpraszanie energii i odporność termiczną.Używa się formuł, aby określić, ile potrzeba chłodzenia.Sprawdzasz najwyższą temperaturę, którą urządzenie może obsłużyć. Używasz wykresów, aby zobaczyć, jak kształty i rozmiary zmieniają chłodzenie. Zmieniaj rozmiar zlewu ciepła, aby utrzymać urządzenie bezpieczne.Wyważasz powierzchnię i przepływ powietrza dla najlepszego chłodzenia.

• Sprawdź, ile energii zużywa urządzenie.
• Sprawdź najwyższą temperaturę.
• Użyj wykresów, aby wybrać odpowiedni rozmiar zlewu ciepła.
• Zmień powierzchnię i przepływ powietrza w celu lepszego chłodzenia.

Uwaga: Wybór odpowiedniego rozmiaru zapobiega przegrzaniu i pomaga schłodzić.

Modelowanie i symulacja CAD

Wykorzystuje się modelowanie CAD do wykonania cyfrowego zlewu ciepła. To pokazuje, jak będzie wyglądał i pasował twój projekt. Używa się narzędzi symulacyjnych do testowania chłodzenia przed wykonaniem prawdziwego.Oprogramowanie takie jak ToffeeX pomaga poprawić czujnik ciepłaUstawiasz cele, takie jak większy transfer ciepła i mniejszy spadek ciśnienia.Dzięki temu ciepło jest łatwe do zbudowania i dobrze się chłodzi.

• Użyj modelowania CAD, aby zrobić zbiornik ciepła.
• Przeprowadź testy w celu sprawdzenia chłodzenia i utraty ciepła.
• Ustaw sobie cele w zakresie chłodzenia i łatwego budowania.
• Spróbuj szybko wielu wzorów.

Wskazówka: Symulacje pomagają wybrać najlepszy radiator dla urządzenia.

Tworzenie prototypów i testowanie

Wykonujesz prototypy, aby przetestować zlewkę ciepła. Obróbka CNC jest dobra dla pierwszych prototypów.Szukaj problemów z chłodzeniem.Poprawiasz swój projekt w oparciu o wyniki testów, testujesz i ulepszasz, dopóki nie osiągniesz celów chłodzenia.

Uwaga: Badanie i naprawa pomagają uzyskać silne chłodzenie i dobrą utratę ciepła.

Wykonujemy te kroki, aby stworzyć specjalny zlewk ciepła ze stali nierdzewnej, ustalając potrzeby, wybierając odpowiedni rozmiar, wykorzystując modelowanie CAD i testując prototypy.To pomaga uzyskać najlepsze chłodzenie i utrata ciepła dla urządzenia.

Materiały interfejsu termicznego i obróbki powierzchni

Znaczenie materiałów interfejsowych termicznych

Jeśli chcesz, aby twój ciepłoodporny z stali nierdzewnej działał dobrze, potrzebujeszmateriały interfejsu termicznegoMateriały te wypełniają maleńkie przestrzenie między zlewem ciepła a urządzeniem. Powietrze w tych przestrzeniach spowalnia przepływ ciepła.Ten krok jest ważny dla silnego chłodzenia.

Można wybrać z różnych materiałów interfejsu termicznego.Pasta termiczna łatwo się rozprzestrzenia i wypełnia małe miejsca. Podkładki są łatwe w użyciu i nie powodują bałaganu. Taśmy klejące utrzymują zlewkę ciepła na miejscu i pomagają w chłodzeniu. Powinieneś wybrać taki, który pasuje do twojego urządzenia i potrzeb chłodzenia.

Wskazówka: Zawsze sprawdzaj grubość i rodzaj materiału interfejsu termicznego.

Obróbki powierzchniowe dla osiągów

Powierzchniowe obróbki mogą poprawić chłodzenie cieplnego zlewu ze stali nierdzewnej.Tutaj jest tabela, która pokazuje niektóre powierzchniowe zabiegi:

Po polerowaniu chemicznym powierzchnia staje się gładka, grubość chemiczna i utlenianie zmieniają teksturę i wspomagają przepływ ciepła.Powierzchnia promieniowania cieplnego zawiera specjalną farbę, dzięki której ciepło jest szybciej emitowane.

Uwaga: Wybór właściwej metody obróbki powierzchni może mieć duże znaczenie w planie chłodzenia.

Koszty i kompromisy w niestandardowych pochłaniaczach ciepła

Czynniki wpływające na koszt

Powinieneś wiedzieć, co sprawia, żespecjalnie zaprojektowane zlewki cieplne ze stali nierdzewnejKosztuje więcej. Cena materiału jest ważna. Stal nierdzewna kosztuje więcej niż aluminium, ale mniej niż miedź. Proste kształty są tańsze do wykonania. Złożone projekty wymagają więcej czasu i pieniędzy.Koszty NRE i narzędzi to opłaty za uruchomienieOpłaty te płacone są raz, a nie za każdy zlew.

• Cena materiału zależy od tego, co wybierzesz.
• Złożone konstrukcje sprawiają, że obróbka kosztuje więcej.
• NRE i opłaty za narzędzia dodaje się do pierwszej ceny.

Wyważanie wyników i budżetu

Jeśli chcesz zaoszczędzić pieniądze, wybierz proste lub mniejsze rozmiary.Poniższa tabela pokazuje, w jaki sposób różne ograniczenia wpływają na Twoje wybory.

Czasami obróbki powierzchniowe lub powłoki pomagają chłodzić bez zwiększania pochłaniacza ciepła.Możesz testować różne kształty i rozmiary z zespołemDzięki temu dobrze się ochłodzisz i nie przekraczasz swojego budżetu.

Porada: Spróbuj wprowadzić małe zmiany, aby poprawić chłodzenie, zanim zrobisz swój zlew cieplny większym lub bardziej złożonym.

Współpraca z dostawcami

Dzięki współpracy z dostawcami można zaoszczędzić pieniądze i uzyskać lepsze chłodzenie. Dobre relacje z dostawcami pomagają uzyskać zniżki za zakup większej ilości.Lokalni producenci mogą szybko dostarczyć radiatoryDoświadczeni producenci dzielą się pomysłami, aby projekty były łatwiejsze w budowie i tańsze.

• Kupując więcej, dostajesz rabaty.
• Lokalni producenci dostarczają na czas.
• Doświadczeni producenci pomagają w lepszym i tańszym projektowaniu.

Zwróć się wcześnie do dostawców i poproś o poradę w zakresie chłodzenia i wykonywania radiatorów. Dzięki temu unikniesz błędów i uzyskasz najlepsze wyniki w przypadku specjalnych radiatorów ze stali nierdzewnej.

Wskazówki i powszechne błędy w dostosowywaniu rozpraszania ciepła ze stali nierdzewnej

Najlepsze praktyki

Możesz zrobićWyposażanie ciepła ze stali nierdzewnejSpróbuj zrobić powierzchnię tak dużą, jak to możliwe. Dodaj płetwy lub szpilki, aby pomóc w chłodzeniu. Wybierz odpowiednią jakość stali nierdzewnej dla miejsca, w którym ją używasz.Używaj ostrych narzędzi z węglika podczas cięcia lub kształtowania zlewu ciepłaUżyj dużej ilości płynu chłodzącego podczas obróbki zlewu ciepła.Upewnij się, że narzędzia są dobrze ustawione, aby nie drżały. Zaplanuj, jak twoje narzędzia będą się poruszać przed rozpoczęciem. Zmierz szybkość podawania narzędzia z głębią cięcia. Zawsze obserwuj temperaturę podczas pracy.

Wskazówka: Rury cieplne pomagają przenosić ciepło z ważnych części, ułatwiają chłodzenie i utrzymują chłodność małych urządzeń.

Pułapki, których należy unikać

Ludzie czasami popełniają błędy, próbując dostosować rozpraszanie ciepła ze stali nierdzewnej.Niektórzy ludzie zapominają o użyciu materiałów interfejsu termicznegoInne wybierają niewłaściwy rodzaj stali nierdzewnej, co może powodować rdzew lub spowodować, że nie trwa długo.odkurzacz ciepła może się zginać lub mieć szorstką powierzchnięTe problemy sprawiają, że twój zlewk ciepła działa mniej dobrze.

Zapewnienie niezawodnej wydajności

Jeśli chcesz, aby Twoje nierdzewne urządzenie do rozpraszania ciepła trwało dłużej, postępuj zgodnie z poniższymi krokami, aby utrzymać chłodzenie silne i stabilne:

• Użyj rur cieplnych, by dobrze przenosić ciepło.
• Sprawdź swój projekt w prawdziwym życiu.
• Upewnij się, że radiator dotyka urządzenia równomiernie.
• Często sprawdzaj, czy nie jest zardzewiała lub uszkodzona.
• Wyczyść zlewkę ciepła, aby działała prawidłowo.

Uwaga: Dbanie o zlewkę ciepła i używanie inteligentnych wskazówek pomaga uzyskać najlepsze chłodzenie z dostosowanego rozpraszania ciepła ze stali nierdzewnej.

Można uzyskać dobre chłodzenie, jeśli przestrzega się każdego kroku projektowania.Sprawdź swój projekt, aby upewnić się, że działa dobrze. Użyj tych sposobów, aby uzyskać najlepsze wyniki. Jeśli chcesz więcej pomocy, sprawdź wytyczne dotyczące tworzenia lepszych zlewek cieplnych dla urządzeń elektronicznych i sprawdź wytyczne Boyd Heat Sink Fabrications dla wskazówek dotyczących ich tworzenia.

• Wskazówki dotyczące tworzenia lepszych zlewek cieplnych dla elektroniki
• Wskazówka Boyd Heat Sink Fabrications

Częste pytania

Czym różnią się chłodniki ze stali nierdzewnej od aluminiowych?

Maszlepsza odporność na korozjęZ aluminium ciepło przenosi się szybciej, ale ze stali nierdzewnej trwa dłużej w trudnych warunkach.

Jak zwiększyć moc chłodzenia ciepła z stali nierdzewnej?

Dodaj więcej płetw lub szpilów, aby zwiększyć powierzchnię.

Czy można używać ciepłoodpływaczy ze stali nierdzewnej na zewnątrz?

Tak, można korzystać ze ścieków cieplnych ze stali nierdzewnej, które są odporne na rdzeń i pogody, a także nadają się do urządzeń elektronicznych, urządzeń morskich i narzędzi medycznych.

Jaki jest najlepszy sposób czyszczenia zlewu cieplnego ze stali nierdzewnej?

Wytrzyj zlewkę cieplną miękką szmatą. Używaj łagodnego mydła i wody. Unikaj agresywnych środków chemicznych.