알루미늄 방열판의 구조 설계

방열판은 기계에서 열을 발생시키는 부품의 열을 발산하는 데 사용되는 장치입니다. Heat Sink Fin을 통해 부품과 공기 사이의 열 전달 표면적을 증가시켜 방열 효율을 높이고 연속 작동 시 부품의 온도를 낮추어 보다 안정적으로 만듭니다.

 

엔진 및 모터와 같은 동력 부품에서 알루미늄 합금 다이캐스팅 부품이 인기를 끌면서 점점 더 많은 히트 싱크 핀 구조를 가진 알루미늄 합금 다이캐스팅 부품이 등장했습니다.

 

방열 성능, 주조 품질, 생산 비용 등의 측면에서 합리적인 솔루션을 찾기 위해 다이캐스팅의 히트 싱크 핀에 대한 합리적인 구조를 설계하는 방법은 많은 주조 설계자가 고려해야 할 방향이 되었습니다.

 

 

알루미늄 합금 다이캐스팅 부품의 히트 싱크 핀 구조의 기능은 제품 설계 과정에서 제품 기능 성형 후 최적화 설계 단계를 거치는 경우가 많습니다.

 

즉, 초기 설계에 영향을 미치지 않는 조건에서 가변 부품을 후기 양산 공정과 결합하여 합리적인 설계 솔루션을 선택하는 것입니다.

 

ZP HEAT SINK는 다년간의 다이캐스팅 제품 개발 경험을 바탕으로 몇 가지 관련 기술을 주로 두 가지 측면으로 요약했습니다.

 

 

 

방열판의 기능은 열원에서 발생하는 열을 더 넓은 면적의 핀(블레이드)으로 확산시킨 다음 열전도를 통해 열을 공기로 전달하는 것입니다. 우리 제품의 냉각 효과를 어떻게 향상시킬 수 있습니까?

 

1. 열전도를 통한 방열 계산식은 다음과 같습니다.
열전도율 [W]=열전도율 [W/(m²· degree )] × 방열면적 [m²] × 주변과의 온도차 [ degree ].

이 공식을 바탕으로 일정한 재료 조건에서 방열 면적이 크고 주변과의 온도차가 클수록 냉각 효율이 높다는 결론을 내릴 수 있습니다.

 

2. 방열 면적:
일반적으로 방열판의 표면적 크기를 결정하는 두 가지 요소는 단일 표면적과 방열판 수입니다.
즉, 방열판이 많을수록 일체형 표면적이 더 커지고 전체적으로 방열 면적이 더 커집니다.

 

3. 주변과의 온도차:
이것은 주변 공기와 주변 온도 사이의 온도 차이를 나타냅니다. 온도 차이가 클수록 뜨거운 표면 위로 더 차가운 공기를 더 효율적으로 전달할 수 있습니다.

효과적인 냉각을 위해서는 공기 흐름을 개선하는 것이 중요합니다. 팬과 같은 외부 장치를 사용하는 경우 방해물 없이 명확한 입출구 방향을 확보하는 것이 중요합니다.

외부기기를 사용하지 않는 경우에는 노출된 날개가 겹치거나 막히지 않게 배치하여 공기 흐름에 방해가 되지 않는 공간을 만들어야 합니다.

요약하자면 히트싱크의 수를 늘리는 것입니다. 표면적 확대; 환기 개선은 모두 냉각 성능 향상에 기여합니다.

 

 

공정 중심 설계의 목적은 높은 생산 효율, 낮은 스크랩률 및 최소 폐기물을 갖는 다이캐스팅을 설계하여 후속 제품의 대량 생산에서 고효율 및 저소비를 달성하는 것입니다.

 

방열판의 공정 중심 설계는 다음을 보장해야 합니다.
1. 방열판의 분포 위치는 전체 조립을 방해하거나 후속 조립에 영향을 미칠 수 있는 구성 요소를 덮지 않습니다.

2. 다이캐스팅 충진을 고려해야 합니다. 따라서 방열판은 흐름 방향 끝에 가능한 한 적게 배치해야 합니다.

3. 방열판의 크기와 두께는 일반적으로 평균 벽 두께의 2/3입니다.

4. 길이는 두께의 10-20배이며, 실제 제품 특성에 따른 특수한 형태는 일부 예외입니다.

5. 너무 길거나 얇은 블레이드는 다이캐스팅 생산에 어려움을 일으켜 불완전한 주조 또는 콜드 셧 결함이 발생할 수 있습니다.

6. 방열판은 일반적으로 중량 하중을 견디지 못하지만 필요한 강도는 제조 공정 중 블레이드 굽힘으로 인한 스크랩을 줄일 수 있습니다.

7. 블레이드 강도를 높이고 다이 필링을 최적화하려면 각 블레이드의 루트에 둥근 R 모서리(R=블레이드 두께)를 설계해야 합니다.