Aplicació del procés de forja en fred en el procés de dissipador de calor LED
Un dissipador de calor forjat en fred és una bona alternativa a la fosa per formar formes complexes amb una conductivitat tèrmica excel·lent. El procés de forja en fred pot ser gairebé perfectament recte permetent més aletes per mm quadrat. Les formes de dissipador de calor forjats en fred inclouen dissipadors de calor d'aleta de placa, dissipadors de calor de pin rodó i dissipadors de calor d'aleta el·líptica. La fabricació de dissipador de calor forjat en fred es presta molt bé a l'ús de coure perquè no es requereixen altes temperatures per donar forma al dissipador de coure i es pot formar amb un dany mínim. Les operacions de mecanitzat secundàries com el forat, el xamfrà i els esglaons solen incloure's en la fabricació de dissipadors de calor forjats en fred que redueixen els residus. La forja implica la conformació del metall mitjançant forces de compressió localitzades.
Un dissipador de calor forjat es fabrica mitjançant una modificació d'aquest procés anomenada forja en fred. La forja en fred utilitza alta pressió i baixa temperatura per garantir que no hi hagi bombolles d'aire o altres impureses atrapades al material. Això millora les propietats tèrmiques del dissipador de calor i augmenta la densitat del material. Radian Thermal Products utilitza eines especials de matriu oberta i una pressió intensa per produir dissipadors de calor d'alta precisió amb altes relacions d'aspecte. Normalment, un dissipador de calor forjat es fabriquen una peça a la vegada i es pot fer amb AL 6063 o C1100. Les relacions d'aspecte de fins a 35:1 són factibles i no es requereixen angles d'esborrany a les aletes. Les aletes poden ser rodones, el·líptiques, rectes o qualsevol combinació a la mateixa part.
Un avantatge afegit d'aquest procés és que un dissipador de calor forjat del mateix disseny es pot fabricar amb diferents altures utilitzant només un conjunt de matrius de forja. Quan es treballa amb una relació d'aspecte alta o aletes denses, un dissipador de calor forjat no té una interfície tèrmica entre les aletes/pins i la base, que proporcionarà un millor rendiment en comparació amb els dissipadors de calor d'aleta estampada o d'aleta unida. La distribució de la calor es pot millorar encara més en els dissipadors de calor d'alumini incorporant insercions de coure a la base durant la forja. Com que aquest procés és bastant car, per a volums petits pot val la pena explorar l'extrusió amb un tall transversal per produir pins quadrats. Per a volums més grans, la fosa a pressió és una bona alternativa.
La baixa resistència tèrmica del dissipador de calor de l'aleta del pin es beneficia principalment de les característiques següents: pin cilíndric, estructura omnidireccional de la matriu de pins i la seva gran superfície, així com l'alta conductivitat tèrmica de la base i del pin, que ajuden a millorar el rendiment de la calor. pica. En comparació amb les aletes quadrades o rectangulars, la resistència dels pins cilíndrics al flux d'aire és baixa i l'estructura omnidireccional de la matriu de pins ajuda a que l'aire circumdant flueixi dins i fora de la matriu de pins de manera convenient.
