Wat is een koellichaam en hoe wordt het gemaakt?
Wat is een koellichaam?
Een koellichaam is een apparaat dat warmte van een warmtebron overdraagt naar een omringend vloeibaar medium, zoals een automotor of een computer-CPU, in de lucht of vloeistof. Het doel ervan is om oververhitting te voorkomen en de goede werking van het apparaat te garanderen. Zonder koellichaam ondervindt de stroom die door het apparaat loopt weerstand en genereert warmte, waardoor de temperatuur snel stijgt. Aanhoudend hoge temperaturen kunnen het apparaat beschadigen, en extreem hoge temperaturen kunnen permanente schade veroorzaken. Ondanks zijn kleine formaat is het koellichaam een uiterst belangrijk onderdeel en de productiemethoden variëren.
De belangrijkste werkingsprincipes van een koellichaam zijn warmtegeleiding, convectie en straling.
Geleiding: Warmte wordt rechtstreeks van een warmtebron met hoge temperatuur (zoals een CPU) naar de basis van de koelplaat overgebracht, die er nauw contact mee maakt.
Convectie: De vinnen van de koellichamen vergroten het contactoppervlak met de lucht aanzienlijk. Lucht stroomt over deze vinnen en voert warmte af door natuurlijke convectie of geforceerde ventilatorbeweging.
Straling: Alle objecten stralen warmte uit in de vorm van elektromagnetische golven. Ook koellichamen geven op deze manier warmte af.
Belangrijkste soorten en toepassingen. Koellichamen voor elektronische apparaten:
Ze worden het meest aangetroffen op computer-CPU's en GPU's. Ze zijn meestal gemaakt van aluminium of koper, hebben vinnen en werken samen met ventilatoren om een actief koelsysteem te vormen.
Autoradiatoren: Dit zijn de belangrijkste onderdelen van het koelsysteem van een voertuig. De koelvloeistof van de motor stroomt door de kleine buisjes van de koellichamen en geeft warmte af aan de lucht via ventilatoren en de luchtstroom van het voertuig.
Radiatoren in huis: Warm water van de centrale verwarming of boilers circuleert erdoorheen en verwarmt de binnenlucht door convectie en straling.
Hoe worden koellichamen geproduceerd?
Het productieproces van radiatoren varieert afhankelijk van het type, het materiaal en de prestatie-eisen. Hieronder nemen we de meest voorkomende methoden als voorbeelden om de belangrijkste productieprocessen uit te leggen. Extrusie is de meest gebruikte methode voor de productie van aluminium radiatoren en biedt een eenvoudig en kosteneffectief productieproces, met name voor radiatoren met uniforme vinvormen.
De stappen zijn als volgt: Eerst wordt een stalen mal vervaardigd op basis van de vorm en het aantal vinnen. De aluminiumlegering wordt verhit tot een gedeeltelijk gesmolten toestand van ongeveer 480 °C tot 520 °C en vervolgens met een hydraulische zuiger erdoorheen gedrukt om het radiatorprofiel te vormen dat voor de matrijs is ontworpen. Het profiel wordt vervolgens afgekoeld op een koeltafel om de vorm te fixeren en vervolgens rechtgetrokken. Het profiel wordt vervolgens op de gewenste lengte gesneden om individuele vinnengroepen te vormen. De basis van de radiator ondergaat een precisiebewerking zoals frezen en slijpen, en wordt geanodiseerd of gespoten met zwarte verf. Ten slotte wordt de bewerkte vinnengroep geassembleerd met componenten zoals heatpipes en ventilatoren om een compleet koellichaam te vormen.