방열판용 압출 프로파일 설계
간단한 답변: 대부분의 압출 방열판은 6063-T5 또는 T6 알루미늄이며, 합리적인 첫 설계는 핀 높이를 핀 두께의 약 10배 이하로 유지하고, 핀 피치를 2.5~4mm, 베이스 두께를 3~8mm로 합니다. 실제 프로파일 폭은 일반적으로 50~200mm인데, 다이가 프레스에 맞아야 하기 때문입니다. 핀 두께가 1mm 미만이고 피치가 2.5mm 미만이면 다이가 약해지고 비용이 상승합니다. 압출 다이 비용은 일반적으로 $1,000~$3,500, 샘플은 2~4주, 최소 주문량은 약 300~500kg입니다. 먼저 형상을 압출 가능하게 유지하고, 세부 사항은 CNC와 스탬핑으로 추가하십시오.
압출은 전 세계에서 대부분의 알루미늄 방열판을 만드는 방법이며, 그럴 만한 이유가 있습니다. 이 공정은 긴 일정한 단면을 강철 다이를 통해 압출하므로, 하나의 툴로 무한한 길이의 프로파일을 생산하고 단순히 절단하여 사용할 수 있습니다. 이는 대량으로 핀형 방열판을 만드는 가장 저렴한 방법입니다. 그러나 이 공정에는 엄격한 기하학적 규칙이 있으며, 위반하는 모든 규칙은 다이 비용, 툴링 취약성 또는 뒤틀린 방열판으로 나타납니다. 종이에 프로파일을 올바르게 설계하면 일반적으로 다이 자체보다 더 많은 비용이 드는 다이 재작업 라운드를 절약할 수 있습니다.
열적 이상이 아닌 압출 규칙에서 시작하십시오
열 엔지니어는 더 많은 표면이 종이에 더 좋아 보이기 때문에 핀을 2mm 간격으로 100mm 높이로 설계할 것입니다. 압출업체는 이를 제공할 수 없습니다. 용융 알루미늄은 다이 갭을 통해 흘러야 하며, 핀 갭을 형성하는 강철 손가락은 수천 미터의 압출 압력을 견뎌야 합니다. 실제 범위는 핀 높이 대 핀 갭 및 핀 높이 대 핀 두께의 비율에 의해 설정됩니다. 핀 높이를 핀 두께의 약 10배 이하로 유지하고, 핀 높이를 핀 사이 갭의 약 8~10배 이하로 유지하십시오. 핀 높이가 20mm인 프로파일은 두께 2mm 및 갭 2.5mm에서 편안하게 작동합니다. 그 높이에서 1mm 핀과 1.5mm 갭으로 밀면 더 비싸고 더 빨리 마모되는 얇은 핀 툴링으로 이동합니다.
| 설계 매개변수 | 편안한 영역 | 비용 패널티로 가능 | 이유 |
|---|---|---|---|
| 핀 두께 | 1.2–2.0 mm | 0.8–1.0 mm | 얇은 핀은 약한 다이 손가락과 느린 압출 속도를 의미합니다 |
| 핀 피치 (중심 간) | 2.5–4.0 mm | 2.0–2.5 mm | 좁은 피치는 다이 압력과 표면 조도 위험을 높입니다 |
| 핀 높이 / 두께 | 최대 10:1 | 특수 다이로 12:1 | 더 높은 비율은 핀 끝에서 금속 흐름을 정체시킵니다 |
| 베이스 두께 | 3–8 mm | 2.5 mm까지 | 얇은 베이스는 열을 잘 퍼뜨리지 못하고 절단 시 변형됩니다 |
| 프로파일 폭 | 50–200 mm | 대형 프레스에서 최대 ~300 mm | 폭은 다이가 맞는 프레스 원에 의해 제한됩니다 |
| 프로파일 길이 | 압출 상태로 0.5–6 m | 특별 주문으로 더 길게 | 길이는 프레스 런아웃과 취급에 의해 설정됩니다 |
숫자는 산업 표준 지침이지 사양 표가 아닙니다. 모든 압출업체는 자체 범위를 가지고 있으며 다이 비용을 지불하기 전에 한계를 기꺼이 알려줄 것입니다. 비용을 절약하는 설계 습관: 첫 초안에서 편안한 영역을 가정한 다음, 열 계산이 프로파일이 목표를 충족할 수 없음을 증명할 때만 하나의 매개변수를 밀어붙이십시오. 모든 것을 한 번에 밀어붙이면 다이가 다시 절단됩니다.
핀을 그리기 전에 합금을 선택하십시오
합금 결정은 전도성, 마감 및 비용을 설정하기 때문에 설계 전면에 속합니다. 6063은 기본 방열판 합금입니다. 쉽게 압출되고 매끄러운 아노다이징 표면을 제공하며 T5 또는 T6 템퍼에서 약 190–210 W/m·K를 제공합니다. 이는 T6의 6061의 약 167 W/m·K보다 우수합니다. 프로파일이 기계적 하중을 견디거나 혹독한 사용 환경에 노출될 때는 6061을 사용하고, 약간 낮은 전도성과 거친 압출 표면을 감수하십시오. 강도와 전도성이 모두 높아야 한다면, 압출 밀이 템퍼를 제어하므로 템퍼를 명시적으로 지정하십시오. 동일한 형상의 6063-T6 프로파일은 T5보다 전도성이 우수하지만 T6는 비용이 약간 더 들고 시효 처리 중 직진성 위험이 추가됩니다.
| 특성 | 6063-T5/T6 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| 열전도도 | ~190–210 W/m·K | ~167 W/m·K |
| 압출성 | 우수, 매끄러운 표면 | 양호, 약간 거친 표면 |
| 항복 강도 | ~130–180 MPa | ~240–276 MPa |
| 일반적인 방열판 용도 | 핀형 프로파일의 기본 | 구조용 베이스, 장착 플레이트 |
| 아노다이징 마감 | 밝고 균일함 | 약간 덜 균일하지만 에칭 후 양호 |
과도하게 사양하지 마십시오. 순전히 열 부품용 6061 프로파일은 6063보다 비용이 더 들고 전도성이 낮습니다. 무거운 브래킷 하중을 견디는 6063 프로파일은 6061이 견딜 수 있는 곳에서 처질 수 있습니다. 합금을 가장 약한 요구 사항에 맞추십시오. 이는 알루미늄과 구리 방열판 중 선택하는 것과 같은 논리이며, 항상 애플리케이션이 실제로 필요로 하는 것이 무엇인지에 대한 질문입니다.
다이 및 2차 작업을 염두에 두고 프로파일을 그리십시오
빠르게 견적이 나오는 프로파일과 엔지니어링 데스크 사이를 오가는 프로파일을 구분하는 세 가지 도면 습관이 있습니다. 첫째, 단면을 균형 있게 유지하십시오. 대칭 형상 또는 최소한 균형 잡힌 금속 분포를 목표로 하십시오. 비대칭 프로파일은 불균일하게 냉각되어 다이에서 휘거나 뒤틀린 채로 나오며, 모든 교정 단계는 공차 위험을 추가합니다. 둘째, 중요한 곳에만 공차를 지정하십시오. 프로파일 단면 공차는 EN 755-9 스타일 등급을 따르며, 표준 러닝 공차는 크기에 따라 전체 폭에서 대략 ±0.3–0.5 mm입니다. 어차피 가공될 프로파일에 ±0.05 mm를 유지할 필요가 없습니다. 셋째, 프로파일은 원자재임을 기억하십시오. 구멍, 슬롯, 나사산 및 장착 면은 일반적으로 절단 후 CNC 가공에 속하는 2차 작업이지 압출 다이에 속하지 않습니다.
압출 길이는 구매자가 눈치채지 못한 채 돈을 잃는 부분입니다. 프로파일은 일반적으로 3~6m의 긴 바 형태로 압출된 후 최종 길이로 절단되며, 총 주문 중량이 증가함에 따라 미터당 가격이 떨어집니다. 다이 비용과 설정이 더 넓게 분산되기 때문입니다. 최소 주문량은 일반적으로 표준 프로파일의 경우 약 300–500kg이므로, 소량의 맞춤 프로파일은 개당 비용이 비쌉니다. 금속이 아니라 다이와 설정에 대한 비용을 지불하는 것입니다. 수량이 그 수준 미만이라면, 범위에 가까운 기존 프로파일을 대신 가공할 수 있는지, 또는 볼륨이 다이를 정당화할 때까지 CNC 가공 방열판이 더 저렴한지 문의하십시오.
| 비용 요소 | 일반적인 범위 (참고용) | 비고 |
|---|---|---|
| 압출 다이, 단순 솔리드 프로파일 | $800–$1,500 | 중공 없는 솔리드 형상 |
| 압출 다이, 핀형 프로파일 | $1,000–$2,500 | 표준 핀형 방열판 |
| 압출 다이, 복잡한 다중 캐비티 | $2,000–$3,500+ | 좁은 핀 또는 중공은 가격을 높입니다 |
| 다이 샘플 리드 타임 | 2–4주 | 승인용 첫 샘플 |
| 프로파일당 일반적인 MOQ | 300–500 kg | 압출업체 및 프로파일 크기에 따라 다름 |
| 2차 아노다이징 | 표면적 kg당 ~$1–$3 | 블랙 아노다이징이 가장 비쌉니다 |
원시 프로파일에서 완성된 방열판까지
압출 프로파일은 밀에서 길고 벗겨진 알루미늄 형상으로 나오며, 실제로 출하하는 제품은 압출 후 작업으로 만들어집니다. 정사각형 끝으로 길이 절단, 구멍, 슬롯, 단차 및 장착 면을 위한 CNC 가공, 디버링, 세척, 부식 방지 및 더 나은 복사를 위한 아노다이징. 블랙 아노다이징은 미관뿐만 아니라 열적으로 중요합니다. 코팅은 벗겨진 알루미늄의 약 0.1에서 약 0.9로 표면 방사율을 높여 자연 대류 성능을 눈에 띄게 향상시킵니다. 많은 패시브 방열판이 블랙으로 출하되는 이유입니다.
압출 밀과 소스 공장 간의 작업 분담은 소싱 결정입니다. 많은 구매자가 압출업체에서 원시 프로파일을 주문한 다음 절단, 가공 및 아노다이징을 위해 두 번째 공급업체가 필요합니다. 두 공급업체, 두 품질 시스템, 두 리드 타임. 프로파일을 받아 내부에서 마무리하는 공장은 공차 체인을 처음부터 끝까지 제어합니다. IGBT에 대해 평평하게 놓여야 하는 장착 면은 프로파일이 절단되는 같은 건물에서 가공되고 검사되므로, 세 모서리에서 흔들리지 않고 평평하게 장착되는 방열판을 얻을 수 있습니다. 견적을 비교할 때 어떤 작업이 사내에서 이루어지고 어떤 작업이 하청되는지 명시적으로 문의하십시오. 하청 단계에서 일정 지연과 품질 문제가 발생합니다.
자주 묻는 질문
Q: 방열판 프로파일에서 압출할 수 있는 최대 핀 높이는 얼마입니까?
A: 실제로 핀 높이를 핀 두께의 약 10배 이하, 핀 갭의 약 8~10배 이하로 유지하십시오. 두께 1.5mm 핀과 2.5mm 갭으로 약 20–25mm 높이의 핀이 일반적입니다. 더 높거나 얇은 핀은 특수 다이가 필요하고 비용이 더 많이 들므로, 약속하기 전에 압출업체와 확인하십시오.
Q: 맞춤 압출 프로파일의 최소 주문 수량은 얼마입니까?
A: 대부분의 압출업체에서 프로파일당 일반적으로 300–500kg입니다. 다이 및 설정 비용이 생산량에 분산되어야 하기 때문입니다. 그 이하에서는 표준 프로파일 가공 또는 솔리드 스톡에서 CNC 가공 방열판의 개당 가격과 비교하십시오.
Q: 압출 다이 비용은 얼마이며 얼마나 걸립니까?
A: 복잡성에 따라 참고로 $800–$3,500이며, 핀형 방열판 다이는 일반적으로 $1,000–$2,500 범위이고 첫 샘플은 약 2–4주입니다. 다이 비용은 일회성 비용이므로 저용량에서 가장 중요합니다.
Q: 방열판 프로파일은 6063 또는 6061 알루미늄이어야 합니까?
A: 기본 열 부품에는 6063-T5 또는 T6를 사용하십시오. 전도성이 더 좋고(~190–210 W/m·K), 더 깨끗하게 압출되며 더 균일하게 아노다이징됩니다. 프로파일이 기계적 하중을 견딜 때만 6061을 사용하고, 낮은 전도성과 높은 비용을 감수하십시오.
Q: 절단 후 압출 프로파일에 기능을 가공할 수 있습니까?
A: 예, 그것이 표준 경로입니다. 구멍, 슬롯, 나사산 및 평평한 장착 면은 프로파일을 길이로 절단한 후 CNC 가공되어 다이를 단순하게 유지하고 공차를 적절한 위치에 유지합니다. 프로파일 도면과 가공 도면을 보내 하나의 통합 견적을 받으십시오.
관련 자료
- 압출 방열판 설계 가이드 — 핀 필드와 베이스에 대한 더 깊은 기하학적 규칙.
- 압출 vs CNC vs 스탬핑 vs 스키빙 방열판 — 네 가지 주요 방열판 제조 경로 비교.
- BQUQ 소개: 둥관에 있는 ISO9001 소스 공장으로 방열판 프로파일을 한 지붕 아래에서 절단, 가공 및 마무리합니다.
- 문의하기: 프로파일 및 가공 도면을 보내주시면 12 근무 시간 내에 견적을 받으실 수 있습니다.
BQUQ 엔지니어링 팀이 작성. BQUQ는 중국 둥관에 있는 ISO9001 인증 소스 공장으로 CNC 가공, 금속 스탬핑, 맞춤 스프링, 방열판 및 콜릿 라인을 한 지붕 아래에서 운영합니다. 도면을 sc@bquq.com 또는 WhatsApp +86 13713157787로 보내주시면 12 근무 시간 내에 견적을 받으실 수 있습니다. www.bquq.com
