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銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンク: どちらが良いですか?

数ブラウズ:0     著者:サイトエディタ     公開された: 2022-08-08      起源:パワード

序章

電子機械を定期的に使用する場合は、多量の熱を発生するため、冷却装置を使用するとよいでしょう。

これにより、ヒートシンクを電子機器の動作状態に適用して冷却することが可能になります。

過剰な熱が発生するため、大型コンピューターのみに使用されていた初期の導入時とは異なり、 今はそうです どのような方法であっても熱を発生する必要があるため、ほぼすべての電子機器で使用されています。 小さい、 不適切に管理すると比較的有害になる可能性があります.

しかし、多くの 人々 ヒートシンクを製造するのに最適な材料は何ですか?特定の用途に他の材料よりも最適な材料は何ですか?

実際、ヒートシンクの材料を選択するのは少し難しい場合があります。なぜ?なぜなら、たとえ最も 一般的に ヒートシンクに使用されている材質は、 aアルミニウム、銅はより熱を吸収します。

では、なぜ主に使用されているのでしょうか?この記事では、銅とアルミニウム、その利点、そしてどちらがあなたのビジネスに最適であるかについて詳しく説明しました。

銅製ヒートシンク

銅製ヒートシンクとは何ですか?

熱を追い払ったり吸収したりするためにほとんどの電子エンジンに実装されている装置は、 シンク。主に CPU、チップ、コンピュータ、さらには携帯電話にも含まれています。これらは機械の過熱を防ぐために不可欠です。

これらがなければ、電子システム全体が損傷する危険にさらされます。電子システムによって発生する熱は危険です。

ただし、銅材料で作られたヒートシンクは銅ヒートシンクです。

通常、ヒートシンクの製造には銅、アルミニウム、銀が最も一般的です。

アルミニウムヒートシンク

アルミヒートシンクとは何ですか?

アン アルミヒートシンク アルミ製のヒートシンクです。前述したように、アルミニウムは主にヒートシンクに使用されます。

最も手頃な価格のヒートシンクと言えます。

それらはどのように機能するのでしょうか?

ヒートシンクの動作原理は、電子機器の内部に取り付けられ、発生した熱を特定の流体媒体 (冷却剤) に伝達し、電子機器から熱を遠ざけて冷却することです。

冷却に使用される媒体は液体または空気です。ヒートシンクによって伝導された熱は、冷媒(空気または液体)によって冷却されます。従って ヒートシンクが必要 比較的大きな表面積 熱を効果的に吸収して冷却します。ヒートシンクは金属でできています。

電子機器の動作温度に応じて、 効果を高めるために、より効果的なヒートシンクが実装されます。

また、ヒートシンクのフィンの性質も重要です。フィンは冷却のための熱の伝達場所として機能します。熱抵抗が高いため、熱の伝導に耐えることができます。ただし、フィンがぎっしり詰まっていて長いと、熱がうまく伝わらない可能性があります。

簡単に言うと、ヒートシンクは次のように機能します。

電子機器によって発生した熱はその表面に伝わります。

その後、熱は電子機器と接触しているヒートシンクに伝わります。

伝導により、熱は冷却剤に到達するまでヒートシンクの表面領域を移動します。

その後、熱は冷却されます。そしてそのサイクルは続きます。

銅およびアルミニウムヒートシンクの用途

ヒートシンクの材質は銅・アルミを問わず、幅広い用途に使用されています。そのような:

インバータ冷却

モーターハウジング

IT通信用クーラント

溶接用ユニット

UPS(無停電電源装置)

トラクションドライブ

電気自動車制御冷却

バッテリーパックソリューションの冷却

レーザー電源

製造種類

材質の違いと同様に、ヒートシンクの製造の性質によっても違いが生じます。以下のさまざまな製造タイプを参照してください。

鍛造・ダイカスト:肉厚が必要なヒートシンクに最適な製法です。単価が低いため、大量生産に最適です。設計にも柔軟性をもたらします。しかし、鍛造製法では空気の流れの設計と管理に問題が生じます。

CNC 加工: 通常、CNC 加工は時間がかかり、コストがかかる製造オプションです。これは、ヒートシンクの設計が複雑な場合や高い熱伝導要件がある場合に役立ちます。

スカイビング フィン: 削り出しによって作られたヒートシンク フィンはコストパフォーマンスに優れています。彼らのヒレは薄い傾向があります。高強度動作にも対応可能です。

ジッパーフィン: ヒートシンクは密集したフィンで製造されています。製造プロセスの低コストを説明するために、ヒートシンクの重量は 10 分の 1 と軽量です。

スタンピング: スタンピング ヒートシンクは、低電力アプリケーションに使用されます。他のヒートシンクに比べて安価です。

接着フィン: この方法で製造されたヒートシンクには、通常、さまざまな材料が含まれています。大型になるヒートシンクにおすすめです。

ヒートシンク

両方のヒートシンクの違い

銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンク:熱力学

熱の変動が激しい時には、銅が優位になります。アルミニウムに比べて熱伝導が良いためです。また、銅は融点が非常に高く、アルミニウムに比べて反応性が低いです。

これらすべては、銅製ヒートシンクが熱を効果的に拡散し、高温に耐え、腐食に時間がかかることを示しています。

銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンクの比較: 熱伝導率

銅製ヒートシンクはアルミニウム製ヒートシンクよりも速く熱を伝導します。銅は約 400 m/k、アルミニウムは約 87 m/k。

銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンクの比較: 冷却

銅製ヒートシンクがより効果的に熱を伝導するのと同じように、アルミニウムよりも効果的かつ迅速に冷却効果を伝導します。

アルミニウム製ヒートシンクとは異なり、銅製ヒートシンクはコーティングなしでも良好に機能します。彼らはより信頼できるのです。

銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンクの比較:重量

この場合、軽量なヒートシンク機器を作成する必要がある場合には、アルミ製ヒートシンクが使用されます。

これは、銅がアルミニウムよりも重いためです。重量を犠牲にする必要がある場合は、アルミニウムをお勧めします。

銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンクの比較:コスト

これが、アルミニウム製ヒートシンクが優れている主な理由の 1 つです。 もっと使った。実はアルミの価格は高い 銅よりも半分以下です。そのため、アルミニウム製ヒートシンクの製造は、銅製ヒートシンクを製造するよりも安価です。このプロセスは簡単に実行でき、高級金属は必要ありません。

また、アルミニウムは銅よりも軽いため、持ち運びが簡単です。

銅とは異なり、ヒートシンクの銅材料は比較的高価であるため、複雑な製造方法が使用されます。

銅製ヒートシンクとアルミニウム製ヒートシンクの比較:入手可能性

アルミニウムは最も人気があり、ヒートシンクのすぐに頼りになるオプションです。それに加えて、色、デザイン、価格の幅広い選択肢から選択できます。銅とは異なり、特定のものが必要な場合は、正確な仕様を入手できます。

どのヒートシンクが最適ですか?

どのヒートシンクが自社のサービスに最適であるかを決定するには、そのあらゆる側面とビジネス ニーズを考慮する必要があります。

たとえば、ヒートシンクとしてはアルミニウムが最も一般的ですが、だからといって、銅がヒートシンクとして効果が低いとか、アルミニウムを優先的に選択する必要があるというわけではありません。

アルミニウムは安価かもしれませんが、熱伝導率の高い用途には銅をお勧めします。

また、アルミニウムとは異なり、銅製ヒートシンクは複雑で入り組んだものにすることができます。

複雑な幾何学形状の銅製ヒートシンクは CNC 機械加工やダイカストによって製造できますが、押し出しアルミニウム製ヒートシンクもお客様のニーズを満たすことができます。

世界は進歩し続けており、デバイスは可能な限り軽量であると同時に利便性を向上させる必要があるため、電子機器用に軽量のヒートシンクを探している可能性があることにも注意することが重要です。アルミニウムだけを選択して、2 つの素材をヒートシンクに圧縮できるため、銅がサービスにもたらす利点を無視しないでください。

たとえば、ヒートシンクは軽量にするためにアルミニウムをベースにし、高い伝導率を得るために銅プレートを使用します。

この方法の欠点は、アルミニウムが銅とうまく密着しない場合があり、銅板が危険になることです。この問題は主に、安価なヒートシンクで発生します。

安価なオプションは相対的に高価です

また、注意すべき重要な点の 1 つは、どのような材料を使用しても安価な規格で製造されたヒートシンクは、長期的には相対的にコストが高くなる傾向があるということです。

これは、安価に製造されたヒートシンクには、より高価なヒートシンクのボール ベアリングとは対照的に、スリーブ ベアリングを使用するファンが含まれているためです。製造コストは高くなりますが寿命が長いボール ベアリングとは異なり、スリーブ ベアリングは通常、時間の経過とともに潤滑の問題が発生し、劣化します。

これらすべての要素を初期投資とビジネス目的と必ず比較してください。そうすることで、最適なオプションを簡単に選択できます。

結論

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