冷却部品の3Dプリントを探る

冷却部品の3Dプリントを探る
出典: 51shape

電子機器の発熱体の冷却は、電子機器の性能に重要な役割を果たします。電子部品を安全な温度に保つことで、耐用年数を長く保ち、製品の早期故障を防ぐことができます。現在、この冷却を実現するための推奨される方法は、自然対流の空気の流れによって電子機器から熱を除去することです。この方法はコストが低く、メンテナンスが簡単で、騒音もありません。しかし、自然対流方式にも限界があり、その制限要因は冷却限界です。冷却要件が比較的高い場合、限界が明らかになります。この制限を克服するには、放熱部品の構造を改善する必要があります。熱対流はヒートシンクまたはヒートシンクによって実現されます。これらの部品は表面積が大きいのが特徴で、アルミニウムや銅などの高熱伝導率材料で作られています。電子部品が熱くなると、対流伝導によって熱が急速に逃げていきます。

自然対流が成功するかどうかは、ヒートシンクが熱を除去して周囲の空気に移動させる能力に大きく依存します。効果的なヒートシンクを設計するには、圧力損失と製造コストを最小限に抑えながら空気の流れと表面積を最大化する必要性など、相反する要素を慎重にバランスさせる必要があります。

熱伝導率の高い材料の形状を最適化し、空気の流れと表面積を増やしながら製造コストを削減することで、放熱部品を最適化できれば、より高価で複雑な方法に頼るのではなく、自然対流によってより多くの電子製品を冷却できるようになります。

SLM 技術は、金属粉末を層ごとに広げ、粉末を選択的に溶融することで、製造製品の幾何学的形状に高い自由度をもたらします。幾何学的自由度が高いため、放熱部品の表面積密度効率が向上します。自動車用熱交換器の分野での Conflux Technology の探求と同様に、SLM 選択的レーザー溶融技術は、電子機器の冷却部品の製造でも探求する価値があります。

Plunkett Associates プロジェクト チームは、数値流体力学 (CFD) ソフトウェアを使用してヒートシンク モデルをシミュレートし、空気の流れの特性と関連する熱伝達特性を分析しました。

最も優れた 5 つのコンポーネント設計は、SLM テクノロジーを使用して製造されました。 5 つの設計はすべて良好なパフォーマンスを発揮し、安定した冷却を実現しました。電子機器の性能がますます強力になるにつれて、熱負荷も増加しており、できるだけ効率的に放熱と冷却を実現する必要があります。電子機器の発熱体を冷却する SLM 選択的レーザー溶融 3D 印刷技術を使用して複雑な形状を構築するための、未開発の潜在的な用途が数多くあります。

出典: 51shape

ソフトウェア、自動車

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