English

T.B.M Mechanical Design & Drawings

Mechanical Design & Drawings

חומרים ותכונות

מוליכות חום

Thermal Conductivity

תכונת חומר שמבטאת כמה חום עובר דרכו בהולכה, ליחידת עובי וליחידת הפרש טמפרטורה, ביחידות W/(m·K).

In English

A material property expressing how much heat flows through it by conduction per unit thickness and per unit temperature difference, in W/(m·K).

הסבר

ערכים טיפוסיים: נחושת כ-390–400 W/(m·K), אלומיניום טהור כ-237 וסגסוגת 6061 כ-165–170, פלדת פחמן כ-45–50, נירוסטה 304 רק כ-15–16, ופלסטיקים כ-0.2–0.4. הזרם התרמי בהולכה דרך קיר שטוח שווה ל-k·A·ΔT/L, כלומר הוא גדל עם השטח וקטן עם העובי. אוויר הוא מבודד טוב, כ-0.026 W/(m·K), ולכן מרווח אוויר דק בין שני משטחים חוסם הרבה חום.

מה זה אומר בפועל

גוף קירור לאלקטרוניקה עשוי אלומיניום כי הוא מוליך חום טוב, קל וזול לשיחול. בסיס של גוף קירור לרכיב חזק מאוד עשוי לפעמים נחושת, כדי לפזר את החום מהר לכל רוחב הצלעות. ידית של סיר או של מכונה חמה עשויה פלסטיק או נירוסטה דקה, כדי שהחום לא יגיע ליד.

למה זה חשוב

  • קובע את בחירת החומר לגופי קירור, לתבניות ולחלקים שצריכים לפזר חום.
  • קובע את בחירת חומרי הבידוד ומפרידים תרמיים.
  • מוליכות נמוכה גורמת להפרשי טמפרטורה גדולים בחלק, ולכן לעיוותים תרמיים.
  • משפיע על עיבוד שבבי וריתוך: בנירוסטה ובטיטניום החום נשאר בכלי ובאזור הריתוך.

בעיות נפוצות ופתרונות

  • גוף קירור מנירוסטה בגלל עמידות בקורוזיה → מוליכות נמוכה מאוד; להעדיף אלומיניום מאולגן.
  • התנגדות מגע בין שני משטחים מתכתיים → משחה או רפידה תרמית, משטחים שטוחים ולחץ הידוק מספיק.
  • הסתמכות על מוליכות של פלסטיק מלא בסיבים → המוליכות שונה לפי כיוון הסיבים; לבדוק בנתוני היצרן.
  • עיוות בחלק עבה מחומר מבודד שמתחמם מצד אחד → פיזור החום בחומר מוליך, או השארת מקום להתפשטות.

איפה משתמשים

  • גופי קירור ומפזרי חום
  • תבניות הזרקה ותעלות קירור
  • מבודדים תרמיים ומפרידי חום בין מכלולים
  • מחליפי חום וצנרת
  • ידיות ומגני מגע לחלקים חמים
  • מארזים לאלקטרוניקה ולסוללות

צריכים תכנון מכני או שרטוטי ייצור?

מידול תלת-ממדי ב־Inventor, שרטוטי ייצור, הנדסה לאחור ורכש רכיבים.

דברו איתנו