Applicazione del processo di forgiatura a freddo nel processo del dissipatore di calore a LED
Un dissipatore di calore forgiato a freddo è una buona alternativa alla fusione per formare forme complesse con eccellente conduttività termica. Il processo di forgiatura a freddo può rendere quasi perfettamente rettilineo consentendo più alette per mm quadrato. Le forme dei dissipatori di calore forgiati a freddo includono dissipatori di calore con alette a piastra, dissipatori di calore con pin rotondi e dissipatori di calore con alette ellittiche. La produzione di dissipatori di calore forgiati a freddo si presta molto bene all'utilizzo del rame perché non sono necessarie temperature elevate per modellare il dissipatore di calore in rame e può essere formato con danni minimi. Le operazioni di lavorazione secondaria come fori, smussi e gradini possono essere solitamente incluse nella produzione del dissipatore di calore forgiato a freddo riducendo gli sprechi. La forgiatura prevede la modellatura del metallo utilizzando forze di compressione localizzate.
Un dissipatore di calore forgiato viene prodotto utilizzando una modifica di questo processo chiamata forgiatura a freddo. La forgiatura a freddo utilizza alta pressione e bassa temperatura per garantire che nel materiale non siano intrappolate bolle d'aria o altre impurità. Ciò migliora le proprietà termiche del dissipatore di calore e aumenta la densità del materiale. Radian Thermal Products utilizza speciali utensili a stampo aperto e un'intensa pressione per produrre dissipatori di calore ad alta precisione con rapporti di aspetto elevati. Un dissipatore di calore forgiato viene generalmente prodotto una parte alla volta e può essere realizzato in AL 6063 o C1100. Sono possibili proporzioni fino a 35:1 e non sono richiesti angoli di sformo sulle pinne. Le alette possono essere rotonde, ellittiche, diritte o qualsiasi combinazione sulla stessa parte.
Un ulteriore vantaggio di questo processo è che un dissipatore di calore forgiato dello stesso design può essere prodotto con altezze diverse utilizzando un solo set di stampi di forgiatura. Quando si lavora con proporzioni elevate o alette dense, un dissipatore di calore forgiato non ha interfaccia termica tra le alette/perni e la base, il che fornirà prestazioni migliori rispetto ai dissipatori di calore con alette stampate o incollate. La distribuzione del calore può essere ulteriormente migliorata nei dissipatori in alluminio incorporando inserti in rame nella base durante la forgiatura. Poiché questo processo è piuttosto costoso, per piccoli volumi potrebbe valere la pena esplorare l’estrusione con un taglio trasversale per produrre perni quadrati. Per volumi maggiori la pressofusione è una buona alternativa.
La bassa resistenza termica del dissipatore di calore Pin Fin beneficia principalmente delle seguenti caratteristiche: perno cilindrico, struttura omnidirezionale della serie di pin e la sua ampia superficie, nonché l'elevata conduttività termica della base e del perno, che aiutano a migliorare le prestazioni del calore. lavello. Rispetto alle alette quadrate o rettangolari, la resistenza dei perni cilindrici al flusso d'aria è bassa e la struttura omnidirezionale della matrice di perni aiuta comodamente il flusso d'aria circostante dentro e fuori dalla matrice di perni.
