¿Qué es un disipador de calor y cómo está hecho?
¿Qué es un disipador de calor?
Los disipadores de calor son dispositivos que transfieren calor desde una fuente de calor a un fluido circundante, como el motor de un automóvil o la CPU de una computadora, ya sea en aire o líquido. Su propósito es evitar el sobrecalentamiento y garantizar el correcto funcionamiento del dispositivo. Sin disipadores de calor, la corriente que fluye a través del dispositivo encuentra resistencia y genera calor, provocando un rápido aumento de temperatura. Las altas temperaturas sostenidas pueden dañar el dispositivo, y las temperaturas extremadamente altas pueden causar daños permanentes. A pesar de su pequeño tamaño, el disipador de calor es un componente fundamental, y sus métodos de fabricación varían.
Los principios básicos de funcionamiento de un disipador de calor son la conducción, la convección y la radiación del calor.
Conducción: el calor se transfiere directamente desde una fuente de calor de alta temperatura (como una CPU) a la base del disipador de calor, que está en estrecho contacto con ella.
Convección: Las aletas de los disipadores de calor aumentan significativamente la superficie en contacto con el aire. El aire fluye sobre estas aletas, eliminando el calor mediante convección natural o el movimiento forzado del ventilador.
Radiación: Todos los objetos irradian calor en forma de ondas electromagnéticas, y los disipadores de calor también disipan parte del calor de esta manera.
Tipos y aplicaciones principales. Disipadores de calor para dispositivos electrónicos:
Se encuentran con mayor frecuencia en CPU y GPU. Generalmente están hechas de aluminio o cobre, cuentan con aletas y funcionan con ventiladores para formar un sistema de refrigeración activo.
Radiadores automotrices: Son los componentes principales del sistema de refrigeración de un vehículo. El refrigerante del motor fluye a través de los pequeños tubos de los disipadores de calor, disipando el calor al aire mediante ventiladores y el flujo de aire del vehículo.
Radiadores domésticos: Por ellos circula el agua caliente procedente de la calefacción central o calderas, calentando el aire interior mediante convección y radiación.
¿Cómo se fabrican los disipadores de calor?
El proceso de fabricación de radiadores varía según su tipo, material y requisitos de rendimiento. A continuación, se utilizarán los métodos más comunes como ejemplos para explicar los principales procesos de fabricación. La extrusión es el método más común para producir radiadores de aluminio, ofreciendo un proceso de fabricación sencillo y rentable, especialmente para aquellos con aletas de forma uniforme.
Los pasos son los siguientes: Primero, se fabrica un molde de acero según la forma y el número de aletas. El tocho de aleación de aluminio se calienta hasta un estado parcialmente fundido de aproximadamente 480 °C a 520 °C y luego se empuja con fuerza a través de él con un pistón hidráulico para formar el perfil del radiador diseñado para la matriz. A continuación, el perfil se enfría en una mesa de enfriamiento para fijar la forma y, posteriormente, se endereza. Finalmente, se corta a la longitud necesaria para formar grupos de aletas individuales. La base del radiador se somete a un mecanizado de precisión, como fresado y rectificado, y se anodiza o se rocía con pintura negra. Finalmente, el grupo de aletas procesado se ensambla con componentes como tubos de calor y ventiladores para formar un producto completo de disipadores de calor.