Differenze tra dissipatore di calore in alluminio e rame

I dissipatori di calore sono materiali costruiti per regolare efficacemente la temperatura del calore di qualsiasi dispositivo elettronico o meccanico. Hanno una base che si appoggia sulla superficie del chip del dispositivo e sono dotati di "alette" estese. Servono come "scambiatore" che trasmette il calore generato in un liquido di raffreddamento o in un mezzo fluido. I dissipatori di calore si trovano comunemente anche nelle configurazioni hardware dei computer, che aiutano a raffreddare la CPU, i chipset, le GPU e la RAM del computer.

Ciò consente al sistema di massimizzare le prestazioni senza surriscaldarsi, causando rallentamenti e, di conseguenza, danni fatali. Ciò si ottiene moderando la temperatura con una quantità d'aria sufficiente. I materiali più comunemente utilizzati per i dissipatori di calore sono alluminio e leghe di rame.

Definizione di dissipatori di calore in alluminio

I dissipatori di calore in alluminio sono utilizzati soprattutto grazie alla loro potente conducibilità termica, misurata a 235 W/m-K. Utilizzato per la conduzione termica pura, è uno dei metalli più utilizzati sulla terra. Possiedono una bassa densità per la conduzione dei macchinari, pur mantenendo una buona resistenza nella transizione termica e nelle prestazioni dei dispositivi. Sebbene la resistenza alla corrosione sia notevole, non è così potente come quella del rame. Sono ottimi anche per il riciclaggio.

Definizione di dissipatori di calore in rame

D'altra parte, i dissipatori di calore in rame sono applicabili perché possiedono una resistenza alla corrosione e all'antimicrobismo, grazie alla loro effettiva conducibilità termica di oltre 400 W/m-K. Sebbene non siano facilmente lavorabili, sono comunque costosi ed espansivi, a seconda della loro purezza. Per questo motivo le leghe di rame vengono utilizzate per linee industriali come centrali elettriche, impianti solari e dighe.

Come funzionano

Quando il chip funziona, si riscalda a causa dell'uso intenso. Il lavoro del dissipatore di calore, se posizionato su di esso, aiuta a distribuire correttamente il calore emesso attraverso le alette, mantenendo il chip alla giusta temperatura operativa.

Quando il chipset, la GPU o la RAM si surriscaldano, la radiazione e la conduzione del calore sono aiutate dal flusso di fluidi che sottraggono il calore, provocando un raffreddamento. Non è una novità che il surriscaldamento distrugga l'intero funzionamento di un dispositivo elettronico e questo sottolinea la necessità di un buon dissipatore di calore.

Uso generale dei dissipatori di calore

Per gestire al meglio le radiazioni di calore nel dispositivo, è importante utilizzare i dissipatori di calore per massimizzare il funzionamento e l'operatività. Come ho già detto in precedenza, una temperatura più bassa aiuterà i vostri componenti elettronici a produrre un'eccellente funzionalità, aumentando al contempo la loro durata prevista. Le prestazioni del dissipatore di calore si basano sulla velocità, sul design delle alette, sul trattamento della superficie e, infine, sulla scelta del materiale.

Tipi di produzione

I dissipatori di calore comprendono molte varietà di costruzioni per computer e impianti elettrici. schede madri. I dissipatori di calore in alluminio e rame sono disponibili in queste forme. Esistono:

• Dissipatori di calore estrusi
• Dissipatori di calore incollati
• Dissipatori di calore forgiati
• Dissipatori di calore stampati
• Lavorazione CNC dissipatori di calore
• Dissipatori di calore ad alette con cerniera

Finning

Il fluido refrigerante è presente nei nostri dispositivi elettronici e il dissipatore di calore ha il compito di dissipare le radiazioni di calore che lo attraversano. Questo serve a mantenere le prestazioni dei chipset al massimo senza surriscaldamento o danni. Le prestazioni delle alette possono essere misurate anche in base allo spessore e all'altezza. Quando il calore viene trasferito all'aletta, si combina con la resistenza termica, che tende a ridurre il calore e ad aumentare il flusso di fluido.

La forma e il design delle alette del dissipatore di calore sono sempre importanti, perché rappresentano il condotto principale per il trasferimento del calore. Quando le alette del dissipatore di calore sono strette e non c'è molto flusso d'aria tra di esse, le prestazioni di irraggiamento del calore diminuiscono notevolmente. Ciò comporta il tanto temuto surriscaldamento.

Differenze tra i due tipi di lavello

Diamo un'occhiata ad alcune differenze tra i due materiali per dissipatori di calore. Che ne dite?

Dinamica del calore

Sebbene i dissipatori di calore in rame irradino il calore molto meglio dell'alluminio lavorato, anche quest'ultimo svolge il suo lavoro in modo efficace. La differenza principale che posso sottolineare è che i dissipatori in alluminio lo fanno su scala minore. Per quanto riguarda i computer, la maggior parte delle schede grafiche AMD si surriscaldano naturalmente più di altre come INTEL e HMD, quindi i test dipendono esclusivamente dal tipo di chipset.

Conducibilità termica

So che vi starete chiedendo cosa differenzia questo punto dalla dinamica del calore. Direi che la conduttività termica è solo una parte dell'intera storia. I dissipatori di calore in rame si comportano piuttosto bene con la conduttività termica, in quanto possono contribuire a generare più potenza massimizzando il potenziale del chipset. Questo è un altro motivo per cui vengono utilizzati per chipset potenti, perché sfruttano la loro potenza. La dinamica del calore è la fase in cui il calore emesso viene distribuito.

Raffreddamento

Il raffreddamento, per me, è una questione di percezione. Entrambi i dissipatori sono in grado di raffreddare bene, ma uno deve essere migliore dell'altro. Il motivo per cui opterò per il design in rame lavorato è che, poiché conduce più calore, consente una migliore distribuzione del calore quando il chipset o la CPU sono potenti. La situazione è ben diversa con i chipset più deboli.

La maggior parte dei possessori di computer che fanno un uso leggero si riferiscono al chipset in alluminio perché si comporta in modo eccellente in quell'ambiente. I dissipatori in rame potrebbero addirittura arrivare a surriscaldare i chipset più deboli a causa dell'elevata richiesta di energia e di radiazione termica.

Inoltre, le prestazioni in ingresso sono molto diverse da quelle in uscita. Il rame massimizza la conduzione del calore ed eventualmente le prestazioni delle GPU. Ma che dire delle prestazioni effettive sullo schermo? C'è anche il caso dell'ambiente, perché il rame si comporta bene in spazi ridotti.

Costruzioni ed estrusioni

Le leghe di alluminio sono più morbide, più leggere e più adatte all'aria, il che le rende la prima scelta per le schede grafiche e le CPU. I dissipatori di calore in rame sono molto più pesanti in confronto, ma questo non equivale a prestazioni migliori perché tutto dipende dal design e da come si adatta alla struttura dell'elettronica. Questo aspetto deve essere preso in considerazione quando si confrontano i due modelli.

Quando si cerca di analizzare la densità del sistema di dissipazione di calore, è necessario tenere a mente che è necessario calcolare il costo e l'efficienza. Più il dissipatore è denso, maggiore sarà il flusso di calore che dovrà gestire.

Estrusione

Ho anche scoperto che i dissipatori di calore in alluminio sono semplici da estrudere, anodizzare e alettare. Ciò è dovuto alla sua struttura più leggera e alla possibilità di personalizzarli con un'ampia gamma di materiali. Tutti questi aspetti diventano estremamente costosi nel caso dei dissipatori in rame, dove l'estrusione è difficile e la tendenza a danneggiare gli utensili è elevata. L'estrusione del rame richiede inoltre un'elevata gamma di temperature per la lavorazione.

I materiali in rame non sono facilmente saldabili o estrudibili come l'alluminio a causa dell'elasticità. Con la crescente forma di costruzioni elettroniche, le moderne applicazioni ad alta potenza vengono introdotte ogni anno, e la domanda rimane ancora aperta? I dissipatori di calore più semplici, come l'alluminio, sono in grado di gestire il flusso di calore richiesto? I dissipatori in rame sono la scelta migliore per i carichi di lavoro più impegnativi, come i pacchi batteria, i giochi high-tech e gli inverter.

Identificare e scegliere il tipo di lavello giusto

Come ho già detto più volte nel corso di questo articolo, la scelta del tipo di lavello più adatto a voi dipende da molti fattori che esamineremo qui:

Tipo di trasferimento di calore

Il tipo di trasferimento di calore dipende da tre modalità: conduzione, convezione e irraggiamento. Sia i dissipatori in rame che quelli in alluminio funzionano bene con i tre moduli perché entrambi gestiscono un movimento più denso e temperature più elevate. Dipende solo dal tipo e dalla situazione dell'elettronica.

La temperatura della situazione

Per quanto riguarda il "tipo di trasferimento del calore", la natura operativa del dispositivo determina il modo in cui il calore si distribuisce. Questo vale sia per i dissipatori in alluminio che per quelli in rame.

Peso e costi di entrambi i tipi di lavello

I dissipatori di calore in rame puro sono realizzati con ventole dal design accattivante e rifiniti con un trattamento antiossidante. Sono piuttosto pesanti e pesano circa 500 g per i fornelli di raffreddamento degli amplificatori e i computer high-tech. Il costo di acquisto varia solitamente da $30 a $50 a seconda delle dimensioni e del tipo di utilizzo. I dissipatori in alluminio possiedono un maggior numero di alette e hanno un costo che varia da $10 a $30, con un peso medio di 275g.

Conclusione

La differenza tra i dissipatori di calore in alluminio e quelli in rame è notevole, nonostante le notevoli somiglianze. In ordine di applicazione o di utilizzo, è importante delineare la propria raccomandazione sapendo che cosa si desidera dal proprio dispositivo elettronico o computer. Queste indicazioni includono il grado di protezione IP del sistema, le dimensioni del prodotto, il costo del sistema, i moduli di raffreddamento di massa, i requisiti di isolamento e i componenti.

Vi aiuteranno a capire quali sono i modi migliori per selezionare il dissipatore di calore più adatto al computer o all'elettronica su cui state per installare il dissipatore. La maggior parte dei sistemi di fascia alta non funziona in modo efficiente con i dissipatori in alluminio, mentre quelli in rame ne danneggiano alcuni. È importante saperlo per non danneggiare l'intero sistema nel tentativo di ridurre le emissioni di calore.