Jste zde

Jakou povrchovou úpravu chladiče zvolit?

SOS Electronic, 3. Říjen 2017 - 7:00

Víte, že povrchová úprava hliníkového chladiče má výrazný vliv na jeho účinnost v závislosti na podmínkách, za jakých je použit?

Zkratky „Natural Al“, „Natural elox“ a „Black elox“ označující různé verze povrchů komponentů vyrobených z hliníkových slitin už zřejmě znáte. Jde však jen o "kosmetickou" či estetickou záležitost nebo o parametr, který je třeba brát v úvahu?

Odpověď je jednoduchá – je to klíčový parametr pro většinu aplikací. Povrchová úprava má velký vliv hlavně na tyto 3 parametry:

1) Odolnost vůči otěru – povrch běžných hliníkových slitin (ať už u krabiček nebo chladičů) má typickou "hliníkovou" barvu (natural Al). Po otření např. holou rukou Vám na ruce obyčejně zůstane tmavá stopa. Je to vlastně mikrovrstva hliníku (a jeho oxidů), které jste právě odstranili z jeho povrchu. Hliník je poměrně měkký kov a tak má (v základním stavu) i nízkou odolnost vůči otěru. Podstatně lépe jsou na tom povrchy elektrolyticky oxidované (elox / anodized) u nichž je vrstva oxidu na povrchu mnohonásobně tlustší, než by vznikla za běžných podmínek. Vzniklý Al2O3 je velmi tvrdý materiál (korund), proto je tato vrstva velmi odolná vůči abrazi při běžném používání. Pokud poškrábáte eloxovaný povrch, spíše je to tím, že "strhnete" tuto vrstvu z poměrně měkkého hliníku nějakým tvrdým a ostrým předmětem.

2) Chemická odolnost – jak víme, slitiny hliníku můžeme zařadit mezi "nerezavějící" materiály - za běžných podmínek, v čistém a suchém prostředí. Samotný povrch hliníku však velmi snadno reaguje s kyselinami i alkaliemi a mnohdy stačí i otisk prstu, aby se po čase "zapekl" do neodstranitelné stopy (pokud jste ho neočistili včas). I v tomto ohledu je eloxovaný povrch výrazně odolnější a účinně chrání hliníkový povrch i v nepříznivých podmínkách. To je důvod, proč jsou hliníkové předměty určené pro venkovní použití téměř vždy eloxovány (je-li důležitý i estetický vzhled).

3) Účinnost chlazení – na závěr snad nejdůležitější parametr. Neupravený přírodní hliník s lesklým povrchem se vyznačuje neobvykle malou emisivitou - zjednodušeně řečeno parametrem určujícím vyzařování tepla (sálání). Emisivita drtivé většiny látek s různými povrchy je cca 0,95. Oproti tomu lesklý hliník má emisivitu pouze cca 0,05 (!), což znamená, že pokud by lesklý hliníkový chladič předával teplo do okolí jen vyzařováním, jeho účinnost by byla drasticky nízká. Naštěstí k sálání se vždy přidává i předávání tepla prouděním a tam záleží hlavně na velikosti povrchu chladiče a způsobu, jakým vzduch "obtéká" žebra chladiče. I když se to možná nezdá logické, i světlý eloxovaný povrch chladiče (natural elox) má již výrazně vyšší emisivitu než přírodní povrch hliníku - cca nad 0,80. Proto i zdánlivě podobné povrchy chladičů (neeloxovaný vs. natural elox) mají výrazně rozdílnou emisivitu.

Vliv emisivity si můžeme ilustrovat na dvou příkladech:

malý lesklý chladič (bez eloxu) na tranzistor v pouzdře TO220 v uzavřené krabičce (minimální pohyb vzduchu uvnitř) bude značnou část tepla předávat sáláním, proto je velmi vhodné, aby byl raději s černým eloxovaným povrchem.
Chladič přímo ovívaný ventilátorem předává drtivou většina tepla prouděním (obtékajícího vzduchu), proto není povrchová úprava chladiče nutná (z hlediska účinnosti chladiče)

Jestliže také patříte mezi ty konstruktéry, kteří kontrolují teplotu infračerveným teploměrem nebo kamerou, nezapomeňte si při měření nastavit emisivitu podle povrchu chladiče, jinak byste snadno mohli naměřit zavádějící údaje.

V naší nabídce najdete chladiče se všemi třemi běžnými povrchovými úpravami. Chladiče od společnosti Fischer elektronik jsou standardně dodávány v přírodním nebo černém eloxu, podle přípony v názvu (SA = schwarz anodized, ME = natural elox, AL = surový odmaštěný hliník).