روش های طراحی گرما - اتلاف برای قطعات اتصال دهنده ماشینکاری چیست؟

من به عنوان تأمین کننده قطعات اتصال دهنده ماشینکاری ، نقش مهمی را که اتلاف گرما در عملکرد و طول عمر این مؤلفه ها ایفا می کند ، دست اول دیده ام. در سیستم های الکتریکی و مکانیکی با کارایی بالا ، گرمای بیش از حد می تواند منجر به انواع مختلفی از جمله کاهش هدایت ، تخریب مواد و حتی خرابی سیستم شود. بنابراین ، اجرای روشهای طراحی مؤثر گرما - از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این وبلاگ ، من به برخی از متداول ترین و مؤثرترین روش های طراحی گرما برای قطعات اتصال دهنده ماشینکاری می پردازم.

1. انتخاب مواد

انتخاب مواد اولین و شاید اساسی ترین گام در طراحی گرما است. مواد مختلف دارای هدایت حرارتی متفاوتی هستند که تعیین می کنند چگونه می توانند گرما را منتقل کنند.

فلزات بالا - حرارتی - هدایت

فلزات مانند مس و آلومینیوم به دلیل هدایت حرارتی زیاد ، گزینه های محبوب قطعات اتصال دهنده ماشینکاری هستند. به عنوان مثال ، مس دارای هدایت حرارتی در حدود 400 W/(M · K) است ، به این معنی که می تواند گرما را بسیار کارآمد منتقل کند. آلومینیوم با هدایت حرارتی در حدود 200 W/(M · K) نیز گزینه بسیار خوبی است ، به خصوص هنگامی که وزن نگران کننده است. به عنوان مثال ، درقطعات swithch برنجی MCB، استفاده از فلزات رسانایی بالا - حرارتی به از بین رفتن سریع گرمای تولید شده در طی عملیات الکتریکی کمک می کند.

ترکیبات حرارتی

در بعضی موارد می توان از کامپوزیت های حرارتی استفاده کرد. اینها مواد ساخته شده با ترکیب ماتریس پلیمری با پرکننده های رسانا از نظر حرارتی مانند نانولوله های کربن یا ذرات فلزی هستند. کامپوزیت های حرارتی تعادل خوبی بین هدایت حرارتی و سایر خصوصیات مانند عایق الکتریکی و استحکام مکانیکی ارائه می دهند.

2. تقویت سطح سطح

افزایش سطح قسمت یک قسمت کانکتور یک روش مؤثر برای تقویت اتلاف گرما است. یک سطح بزرگتر امکان انتقال گرمای بیشتری را از طریق همرفت و تابش به محیط اطراف منتقل می کند.

باله و دنده

اضافه کردن باله و دنده به قسمت کانکتور یک روش متداول است. باله ها برآمدگی های نازک و کشیده ای دارند که سطح سطح موجود برای انتقال حرارت را افزایش می دهد. بسته به الزامات خاص برنامه ، آنها می توانند در شکل ها و اندازه های مختلف طراحی شوند. به عنوان مثال ، در aکانکتور ترمینال اهرم 3 - راه، باله ها را می توان برای بهبود اتلاف گرما به محفظه اضافه کرد.

میکرو - ساختار

ساختارهای میکرو روی سطح قسمت کانکتور نیز می توانند سطح سطح را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. این سازه ها می توانند از طریق فرآیندهای ماشینکاری مانند میکرو - فرز یا اچ ایجاد شوند. آنها مسیرهای اضافی را برای انتقال حرارت فراهم می کنند و می توانند راندمان کلی گرما را تقویت کنند.

3. غرق گرما

سینک های حرارتی دستگاه های گرمای منفعل هستند که اغلب در رابطه با قطعات کانکتور ماشینکاری استفاده می شوند. آنها با جذب گرما از کانکتور و انتقال آن به هوای اطراف کار می کنند.

غرق گرما یکپارچه

برخی از قطعات کانکتور را می توان با سینک های حرارتی یکپارچه طراحی کرد. این بدان معنی است که سینک گرما بخشی جدایی ناپذیر از خود کانکتور است که نیاز به سخت افزار نصب اضافی را از بین می برد. سینک های گرمای یکپارچه را می توان از همان ماده ای که کانکتور یا یک ماده رسانایی گرم و حرارتی متفاوت دارد ، تهیه کرد.

غرق گرمای خارجی

سینک های حرارتی خارجی نیز می توانند به قسمت های اتصال وصل شوند. اینها به طور معمول از آلومینیوم یا مس ساخته شده و در شکل ها و اندازه های مختلفی قرار دارند. سینک های حرارتی خارجی را می توان به راحتی نصب و برداشته و همین امر باعث می شود گزینه های انعطاف پذیر برای برنامه های مختلف باشد.

4. مواد رابط حرارتی (TIMS)

از مواد رابط حرارتی برای پر کردن شکاف بین دو سطح در تماس ، مانند اتصال و سینک گرما استفاده می شود. این مواد تماس حرارتی بین دو سطح را بهبود می بخشند و انتقال حرارت را تقویت می کنند.

چربهای حرارتی

گریس حرارتی نوع متداول تیم است. دارای هدایت حرارتی بالایی است و می تواند شکاف ها و بی نظمی های کوچک بین کانکتور و سینک گرما را پر کند. گریس حرارتی به راحتی قابل استفاده است و عملکرد حرارتی خوبی را ارائه می دهد.

پدهای حرارتی

لنت های حرارتی گزینه دیگری هستند. آنها ورق های از قبل بریده شده از مواد هستند که می توانند بین کانکتور و سینک گرما قرار بگیرند. پدهای حرارتی استفاده از چربی حرارتی راحت تر است ، به خصوص در برنامه هایی که در آن کار لازم است.

5. همرفت و تهویه

همرفت و تهویه مناسب می تواند به طور قابل توجهی اتلاف گرما را بهبود بخشد. با اجازه جریان هوا در اطراف قسمت های اتصال ، گرما می تواند به طور مؤثرتری از بین برود.

همرفت طبیعی

همرفت طبیعی زمانی اتفاق می افتد که هوای اطراف قسمت اتصال گرم شود و افزایش یابد و جریان هوای طبیعی ایجاد کند. برای ترویج همرفت طبیعی ، قطعات کانکتور باید به گونه ای ترتیب داده شود که جریان هوای نامحدود را فراهم کند. به عنوان مثال ، آنها را می توان در یک منطقه باز یا با فاصله کافی بین آنها قرار داد.

همرفتی اجباری

همرفت اجباری شامل استفاده از فن یا دمنده ها برای ایجاد جریان هوای کنترل شده در اطراف قطعات کانکتور است. این اغلب در برنامه های پر قدرت که در آن همرفت طبیعی کافی نیست استفاده می شود. همرفت اجباری می تواند میزان اتلاف گرما را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

6. تابش

تابش انتقال گرما از طریق امواج الکترومغناطیسی است. در حالی که به اندازه هدایت و همرفت در اکثر برنامه های کانکتور قابل توجه نیست ، اما هنوز هم می تواند در اتلاف گرما نقش داشته باشد.

درمان سطحی

سطح سطح قسمت کانکتور می تواند بر خصوصیات تابشی آن تأثیر بگذارد. یک سطح سیاه یا تیره رنگ دارای انتشار بالاتری است ، به این معنی که می تواند گرما را به طور مؤثرتری تابش کند. از درمان های سطحی مانند آنودایزاسیون یا نقاشی می توان برای افزایش انتشار قسمت کانکتور استفاده کرد.

در نتیجه ، اتلاف گرما جنبه مهمی در طراحی قطعات اتصال دهنده ماشینکاری است. با در نظر گرفتن دقیق انتخاب مواد ، تقویت سطح سطح ، استفاده از سینک های گرما ، مواد رابط حرارتی ، همرفت ، تهویه و تابش ، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که قطعات کانکتور در دماهای بهینه کار می کنند و عمر طولانی مدت دارند.

اگر در بازار قطعات کانکتور ماشینکاری با کیفیت بالا و با گرمای عالی - ویژگی های اتلاف هستید ، دوست داریم با شما بحث و گفتگو داشته باشیم. تیم متخصصان ما می توانند به شما در انتخاب راه حل های مناسب برای نیازهای خاص خود کمک کنند. آیا شما به دنبال آن هستیدکوپلر درب اتصال مبلمانباقطعات swithch برنجی MCB، یاکانکتور ترمینال اهرم 3 - راه، ما شما را پوشانده ایم. برای بحث و گفتگو دقیق و تهیه تهیه به ما مراجعه کنید.

منابع

• Incropera ، FP ، & DeWitt ، DP (2002). اصول گرما و انتقال انبوه. ویلی
• هولمن ، JP (2010). انتقال حرارت مک گرا - هیل.
• Madhusudana ، CV (2009). هدایت تماس حرارتی. اسپرینگر