Materiales de disipación de calor y componentes disipadores de calor
Materiales de disipación de calor y componentes disipadores de calor
A medida que el rendimiento de los dispositivos electrónicos mejora, la instalación de componentes que generan calor requiere medidas para disiparlo y evitar fallos o averías. Numerosos componentes y materiales especializados contribuyen a la disipación del calor, cada uno con sus propias propiedades únicas. Entre estos diversos materiales de disipación, el aluminio y sus aleaciones se han convertido en una opción popular gracias a sus ventajas únicas.
Materiales utilizados para componentes de disipación de calor
Ventajas del aluminio: un material ideal para disipar el calor
La popularidad del aluminio en la industria de los disipadores de calor se debe a sus excepcionales propiedades físicas. El aluminio puro posee una conductividad térmica de 238 W/(m·K). Si bien esta es la segunda mejor conductividad térmica entre los metales, solo superada por el cobre y la plata, su ligereza y rentabilidad la superan con creces. Su densidad es de tan solo 2,7 g/cm³, lo que lo hace especialmente importante en el mundo actual de dispositivos electrónicos ligeros y delgados. Las aleaciones de aluminio también ofrecen una excelente maleabilidad y permiten fabricar disipadores de calor de diversas formas mediante diversos procesos. El anodizado crea una película de óxido duradera que mejora la resistencia a la corrosión y, al mismo tiempo, satisface los requisitos estéticos de diversos dispositivos.
Proceso de fabricación: un determinante clave del rendimiento del disipador de calor
Los disipadores de calor de aluminio se fabrican mediante diversos procesos, cada uno de los cuales influye significativamente en el rendimiento del producto final. La extrusión es el proceso principal para producir disipadores de calor de aluminio, lo que permite aletas ultrafinas y, por lo tanto, su uso generalizado en la refrigeración de dispositivos de micro y media potencia. El forjado en frío es una tecnología emergente. Los disipadores de calor de aluminio forjados en frío combinan las excelentes propiedades de tratamiento superficial de los perfiles de aluminio con la capacidad de formar formas complejas en un solo paso, lo que los convierte en la opción óptima para la fabricación de disipadores de calor. La fundición a presión es adecuada para disipadores de calor grandes y complejos, pero estos disipadores suelen presentar poros internos.
Componentes de disipación de calor
Los disipadores de calor son componentes diseñados para aprovechar la alta conductividad térmica de los materiales disipadores de calor, como los tubos de calor, para mejorar aún más la eficiencia de disipación. Las fuentes de calor en un lado del disipador entran en contacto con una superficie plana, mientras que el otro lado libera el calor al aire. Los disipadores de calor pueden construirse con placas delgadas, fuelles o agujas, principalmente de aluminio, cobre o cerámica. Cuanto mayor sea la superficie disponible para la transferencia de calor, mejor será el rendimiento de disipación.
Un tubo de calor es un componente tubular de disipación de calor, generalmente de cobre. Su principio consiste en eliminar el calor mediante ciclos repetidos de evaporación. La circulación del líquido es rápida y continua. En comparación con los disipadores de calor o las láminas de grafito, el rendimiento de disipación de calor de los tubos de calor es mucho mejor.