Strukturkonstruktion av kylfläns i aluminium

Kylflänsar är enheter som används för att avleda värme från komponenter som genererar värme i maskiner. Genom att öka ytarean för värmeöverföring mellan komponenten och luften genom kylflänsar, förbättras effektiviteten av värmeavledning och komponentens temperatur under kontinuerlig drift reduceras, vilket gör den mer stabil.

 

Med populariteten för pressgjutningsdelar av aluminiumlegering i kraftkomponenter som motorer och motorer har fler och fler pressgjutningsdelar av aluminiumlegering med kylflänsstrukturer dykt upp.

 

Hur man utformar en rimlig struktur för kylflänsar på pressgjutgods för att hitta en rimlig lösning i termer av värmeavledningsprestanda, gjutkvalitet, produktionskostnad, etc., har blivit en riktning för många gjutdesigners att överväga.

 

 

Funktionen hos kylflänsstrukturen på pressgjutna delar av aluminiumlegering avgör att den ofta går igenom ett optimeringsdesignsteg efter produktfunktionell formning under produktdesignprocessen.

 

Det vill säga, under det villkor som inte påverkar design i tidiga skeden, kombinera variabla delar med senare massproduktionsprocesser för att välja en rimlig lösning för design.

 

Baserat på många års erfarenhet av att utveckla pressgjutningsprodukter har ZP HEAT SINK sammanfattat några relaterade tekniker huvudsakligen uppdelade i två aspekter.

 

 

 

Kylflänsens funktion är att sprida värmen som genereras av värmekällan till ett större område av fenor (blad), och sedan överföra värmen till luften genom värmeledning. Hur kan vi förbättra kyleffekten av vår produkt?

 

1. Formeln för att beräkna värmeavledning som uppnås genom värmeledning är följande:
Värme som avges genom värmeledning [W]=Värmeledningsförmåga [W/(m²· grad )] × Värmeavledningsarea [m²] × Temperaturskillnad med omgivningen [grad ].

Baserat på denna formel kan man dra slutsatsen att, under konstanta materialförhållanden, en större värmeavledningsyta och större temperaturskillnad med omgivningen resulterar i högre kylningseffektivitet.

 

2. Värmeavledningsområde:
Generellt sett finns det två faktorer som bestämmer storleken på en kylflänss yta: ytarea i ett stycke och antalet kylflänsar.
Det vill säga, fler kylflänsar leder till större ytareor i ett stycke och totalt sett större värmeavledningsytor.

 

3. Temperaturskillnad med omgivningen:
Detta avser skillnader i temperatur mellan omgivande luft och omgivningstemperaturer. En större temperaturskillnad leder till effektivare överföring av svalare luft över heta ytor.

Att förbättra luftflödet är nyckeln för effektiv kylning. I de fall externa enheter som fläktar används är det viktigt att se till att inlopps-/utloppsriktningarna är tydliga utan hinder.

I de fall där inga externa enheter används ska exponerade blad anordnas utan överlappning eller blockering för att skapa fritt utrymme för luftflöde.

För att sammanfatta: ökande antal kylflänsar; förstoring av deras yta; förbättrad ventilation bidrar alla till bättre kylprestanda.

 

 

Syftet med processinriktad design är att uppnå hög effektivitet och låg förbrukning vid efterföljande massproduktion av produkter genom att designa pressgjutgods som har hög produktionseffektivitet, låga skrothastigheter och minimalt avfall.

 

Den processorienterade designen av kylflänsar bör säkerställa följande:
1. Kylflänsens fördelningsposition stör inte den övergripande monteringen eller täcker några komponenter som kan påverka efterföljande montering.

2. Hänsyn bör tas till pressgjutningsfyllning; som sådan bör kylflänsar placeras så lite som möjligt i slutet av flödesriktningen.

3. Storleken och tjockleken på kylflänsen är i allmänhet 2/3 av den genomsnittliga väggtjockleken.

4. Längden är 10-20 gånger dess tjocklek, med vissa undantag för speciella former baserat på faktiska produktegenskaper.

5. Blad som är för långa eller tunna kan orsaka svårigheter i pressgjutningsproduktionen, vilket resulterar i ofullständig gjutning eller kallstängningsdefekter.

6. Även om kylflänsar i allmänhet inte tål viktbelastning, kan nödvändig styrka minska skrot som orsakas av bladböjning under tillverkningsprocesser.

7. Ett avrundat R-hörn (R=bladtjocklek) bör utformas vid roten av varje blad för att öka bladstyrkan och optimera formfyllningen.