Aantal keren bekeken: 0 Auteur: Site-editor Publicatietijd: 11-10-2025 Herkomst: Locatie
Aluminium is een uiterst veelzijdig metaal, dus het is geen wonder dat het vaak wordt gebruikt voor toepassingen met koellichamen. De overdracht van warmte om een apparaat te koelen of een bepaalde temperatuur te handhaven is een belangrijke eigenschap van moderne metalen, en aluminium is een van de belangrijkste keuzes voor ingenieurs en ontwerpers. Vandaag zullen we bekijken waarom aluminium zo'n uitstekende optie is voor koellichamen en welke eigenschappen het in dit opzicht bijzonder wenselijk maken.
Aluminium is om verschillende redenen een gewaardeerd materiaal. Het lichte gewicht en de hoge sterkte-gewichtsverhouding zijn twee van de eerste kenmerken die in je opkomen. Aluminium heeft ook een uitstekende corrosieweerstand, is extreem duurzaam, geleidt elektriciteit en biedt een verbazingwekkende vervormbaarheid. Om nog maar te zwijgen van de recycleerbaarheid en andere duurzaamheidskenmerken.
Als het om elektronica en andere moderne apparaten gaat, is er één belangrijke eigenschap die aluminium echt onmisbaar maakt: zijn opmerkelijke thermische geleidbaarheid. Dit is van cruciaal belang voor apparatuur en toepassingen die een bepaalde temperatuur moeten handhaven of overtollige warmte moeten afvoeren; De geleidbaarheid van aluminium is een natuurlijke eigenschap die voortkomt uit de chemie ervan.
Als we kijken naar het vermogen van een materiaal om warmte te geleiden, wordt dit meestal gemeten in watt per meter-kelvin staat, wat kan worden aangeduid als (W/(m⋅K)), of als centimeter-kelvin (W/(cm⋅K)). Er is ook het Engelse systeem dat gebruik maakt van British Thermal Units, dat de thermische geleidbaarheid meet als BTU/(h⋅ft⋅°F).
Hoe je het ook meet, de lijst met metalen die het beste warmte geleiden, begint over het algemeen met zilver. Het heeft een geleidbaarheid van 406 W/(m⋅K). De volgende op de lijst is koper met 385 W/(m⋅K), goud biedt 314 W/(m⋅K) en vervolgens aluminium met 237 W/(m⋅K).
Andere gewone metalen, zoals ijzer en staal, hebben veel lagere cijfers; roestvrij staal meet 16 W/(m⋅K). Waarom staat aluminium zo hoog op de lijst? Zonder al te diep op de chemie in te gaan: de fundamentele reden dat metalen goede warmtegeleiders zijn, is dat ze vrije elektronen hebben die gaan bewegen als ze worden verwarmd; die beweging (de warmte) wordt sneller door het metaal overgedragen dan andere stoffen.
Metalen met meer vrije elektronen geleiden de warmte beter, zoals aluminium. Een goede vuistregel is dat als een metaal goed is in het geleiden van elektriciteit, het ook goed is in het geleiden van warmte.
Laten we de metalen in de bovenstaande lijst vergelijken om beter te begrijpen waarom aluminium de beste optie zal zijn. Ten eerste zijn zilver en goud veel duurder en minder praktisch dan aluminium; ook heeft zilver de neiging snel te corroderen als het als geleider wordt gebruikt.
Dan blijven koper en aluminium over, en hoewel koper de betere geleider is, is het ook zwaarder en duurder. Als het enige dat voor uw toepassing van belang is, de hoeveelheid geleidbaarheid is, ongeacht de prijs en het gewicht, dan is koper wellicht uw beste materiaal. Als u een lichtgewicht, kosteneffectief materiaal voor uw koellichaam nodig heeft, is aluminium een goede optie.
Een koellichaam is een soort passieve warmtewisselaar. Het kan de door een apparaat gegenereerde warmte overbrengen naar een vloeibaar medium, normaal gesproken lucht, maar soms ook een vloeibaar koelmiddel. Hierdoor kan de warmte van de apparatuur worden afgevoerd.
In moderne mechanische apparaten, die alles kunnen omvatten, van een motor tot elektronica, kan de regulering van warmte uiterst belangrijk zijn. Een koellichaam zorgt ervoor dat het apparaat niet oververhit raakt. In computers zijn koellichamen bijvoorbeeld handig om te voorkomen dat de CPU en andere belangrijke chipsets te heet worden.
Een koellichaam moet doorgaans een groot oppervlak hebben om de warmteoverdracht naar de omringende lucht te maximaliseren. De vele voordelen van aluminium (lichtgewicht, kosteneffectief, vormbaar) maken het tot een belangrijk onderdeel voor koellichamen in mobiele telefoons, LED-lampen, televisies en meer. De mogelijkheid om aluminium op economische wijze te extruderen in profielen met meerdere 'vinnen' vergroot het oppervlak van het koellichaam en het vermogen om warmte over te dragen.
Bij het ontwerpen van het koellichaam moeten ingenieurs rekening houden met verschillende factoren: luchtsnelheid, omringende materialen, oppervlaktebehandeling en de vorm van het apparaat. Zelfs de lijm of het bevestigingsmiddel dat wordt gebruikt om het koellichaam te verbinden, kan invloed hebben op de effectiviteit ervan.
Eén ding dat u moet weten is dat zuivere metalen betere warmtegeleiders zijn dan gelegeerde metalen. Werken met aluminium, puur aluminium, is onpraktisch omdat het over het algemeen te zacht is en bepaalde legeringen beter als koellichaam werken dan andere.
Legering 1050 is een uitstekende warmtegeleider, tot wel 229 W/(m⋅K), maar heeft de neiging zacht te zijn. Hoewel er wat geleidingsvermogen wordt ingeruild, kunnen sterkere legeringen zoals 6060, 6061 en 6063 nog steeds effectief zijn. Ze zullen thermische geleidbaarheidswaarden vertonen tussen 166 en 201 W/(m⋅K). Zelfs de temperatuur van de legering heeft invloed op de hoeveelheid geleide warmte. Het is dus belangrijk om precies te weten hoeveel geleidbaarheid u nodig heeft en dit te vergelijken met de eigenschappen van de betreffende legering.
Uw technische dienstverlener
Wanneer u een materiaal voor een toepassing probeert te matchen, is het zinvol om samen te werken met een ervaren materiaalleverancier die de bijzonderheden van koellichamen en geleidbaarheid kent. Bij Clinton Aluminium zijn onze deskundige professionals sterk toegewijd om met onze klanten samen te werken tijdens elke stap van hun inkoopproces. Dat betekent dat wij u kunnen adviseren over welke legeringen het beste bij uw toepassing passen.
Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie over welke aluminiumlegering voor u geschikt is.
