O que é um dissipador de calor e como ele é feito?
O que é um dissipador de calor?
Dissipadores de calor são dispositivos que transferem calor de uma fonte de calor para um fluido circundante, como um motor de carro ou uma CPU de computador, para o ar ou líquido. Sua função é evitar o superaquecimento e garantir o funcionamento adequado do dispositivo. Sem um dissipador de calor, a corrente que flui pelo dispositivo encontra resistência e gera calor, fazendo com que a temperatura aumente rapidamente. Altas temperaturas constantes podem danificar o dispositivo, e temperaturas extremamente altas podem causar danos permanentes. Apesar de seu pequeno tamanho, o dissipador de calor é um componente extremamente importante, e seus métodos de fabricação variam.
Os principais princípios de funcionamento de um dissipador de calor são condução de calor, convecção e radiação.
Condução: O calor é transferido diretamente de uma fonte de calor de alta temperatura (como uma CPU) para a base do dissipador de calor, que está em contato próximo com ela.
Convecção: As aletas do dissipador de calor aumentam significativamente a área de superfície em contato com o ar. O ar flui sobre essas aletas, removendo o calor por convecção natural ou movimento forçado do ventilador.
Radiação: Todos os objetos irradiam calor na forma de ondas eletromagnéticas, e os dissipadores de calor também dissipam parte do calor dessa maneira.
Principais Tipos e Aplicações. Dissipadores de calor para dispositivos eletrônicos:
Mais comumente encontrados em CPUs e GPUs de computador. Normalmente feitos de alumínio ou cobre, possuem aletas e trabalham com ventoinhas para formar um sistema de resfriamento ativo.
Radiadores automotivos: são os principais componentes do sistema de arrefecimento de um veículo. O líquido de arrefecimento do motor flui pelos pequenos tubos dos dissipadores de calor, dissipando o calor para o ar por meio de ventiladores e do fluxo de ar do veículo.
Radiadores residenciais: Água quente do aquecimento central ou caldeiras circula por eles, aquecendo o ar interno por convecção e radiação.
Como os dissipadores de calor são fabricados?
O processo de fabricação de radiadores varia de acordo com o tipo, material e requisitos de desempenho. A seguir, usaremos os métodos mais comuns como exemplos para explicar os principais processos de fabricação. A extrusão é o método mais comum para a produção de radiadores de alumínio, oferecendo um processo de fabricação simples e econômico, especialmente para aqueles com aletas de formato uniforme.
As etapas são as seguintes: Primeiro, um molde de aço é fabricado com base no formato e no número de aletas. O tarugo de liga de alumínio é aquecido a um estado parcialmente fundido de aproximadamente 480 °C a 520 °C e, em seguida, empurrado com força através dele com um pistão hidráulico para formar o perfil do radiador projetado para a matriz. O perfil é então resfriado em uma mesa de resfriamento para definir o formato e, em seguida, endireitado. O perfil é então cortado no comprimento necessário para formar grupos de aletas individuais. A base do radiador passa por usinagem de precisão, como fresamento e retificação, e é anodizada ou pulverizada com tinta preta. Finalmente, o grupo de aletas processado é montado com componentes como tubos de calor e ventiladores para formar um produto completo de dissipadores de calor.