Mikilvæga bilið milli hitagjafa og myglu
Milli heitt vinnuflöts pressuplötu og bakhliðar móts er alltaf smásæ loftbil. Þetta bil er grimmur hitaeinangrunarefni. Tvö mjög mismunandi efni eru notuð til að fylla það: mjúk, mjúk hitauppstreymi og þurrt, pappírs-líkt ark af grafítþynnu. Báðir lofa því að brúa bilið, en langtímahegðun þeirra undir refsandi hita og þrýstingi mótunarpressu er alls staðar í sundur. Að skiljagrafítþynna vs hitauppstreymi fituplötu tengiSamanburður er nauðsynlegur til að velja varmaviðmótsefni sem skilar stöðugum,-viðhaldsfrjálsum afköstum yfir margra ára þjónustu.
Hvernig hitauppstreymi virkar - og hvar það bilar
Samsetning og frumflutningur
Hágæða varmafeiti er deig úr hitaleiðandi keramikögnum-eins og sinkoxíði, áloxíði eða bórnítríði-sviflausnum í sílikoni eða kolvetnisolíu. Þetta líma er mjög sniðugt. Þegar það er borið á sem þunnt lag á milli plötu og móts, fyllir það hverja smásæja dali og rispur og færir út einangrunarloftið. Upphaflega skilar hitauppstreymi feiti sig frábærlega. Hæfni þess til að mynda ofur-þunna tengilínu (oft allt að 25–50 µm) skilar mjög lágu hitaþoli, þrátt fyrir hóflega magnvarmaleiðni sem er venjulega 1–5 W/m·K.
Löng-niðurbrotsleiðir
Hins vegar, yfir þúsundir varmalota, draga tvö skaðleg ferli niður afköst fitunnar. Í fyrsta lagi getur olían „dælt út“-hægt út úr milli yfirborðanna vegna mismunandi hitastækkunar plötunnar og mótsins. Hver upphitunar- og kælihringur virkar eins og lítil dæla og dregur frá sér lítið magn af vökvaberanum. Í öðru lagi getur olían þornað og sprungið, sérstaklega við hærra hitastig plötunnar (yfir 150 gráður). Þegar olían gufar upp eða oxast, missa keramik agnirnar sviflausn og mynda þurra, sprungna, einangrandi skorpu. Niðurstaðan er loft-fyllt tómarúm einmitt þar sem fitan gaf einu sinni hitabrú. Platan ofhitnar síðan staðbundið og moldið kólnar-klassískt bilunarhamur í pressuaðgerðum.
Grafítþynna: traustur, varanlegur valkostur
Uppbygging og varmaeiginleikar
Grafítþynna er framleitt úr þjöppuðum, hreinsuðum náttúrulegum grafítflögum. Flögurnar eru afhúðaðar og síðan rúllaðar undir miklum þrýstingi í þunnt, sveigjanlegt lak (venjulega 0,2 til 0,5 mm þykkt). Efnið sem myndast er þurrt, fast og laust við öll fljótandi bindiefni eða olíur. Það hefur enga dælu-út, engin þurrkun og engin efnafræðileg öldrun.
Hitaleiðni grafítþynnunnar er mjög anisotropic. Í-plani (samsíða yfirborði laksins) er leiðni mjög mikil-oft yfir 200 W/m·K, sambærileg við marga málma. Í gegnum-plan (þvert yfir þykkt) er leiðni minni, venjulega 5–15 W/m·K, vegna lagskiptrar uppbyggingar. Hins vegar, vegna þess að álpappírinn er settur á sem þunnt lak, er mótstaðan í gegnum-plan áfram lág. Sambland af mikilli-leiðni í flugvélinni hjálpar einnig til við að dreifa hita til hliðar og dregur úr heitum blettum á yfirborði plötunnar.
Samhæfni undir þrýstingi
Grafítþynna er í eðli sínu ekki eins löglegt og blautt deig. Það rennur ekki inn í smásæjar sprungur án aðstoðar. Hins vegar, undir klemmuþrýstingi pressunnar (venjulega 5–20 bör), þjappast grafítþynnan saman og einstakar flögur jafnast aftur, sem gerir blaðinu kleift að laga sig að ójöfnum yfirborðs. Nauðsynlegur klemmuþrýstingur er hærri en fyrir fitu, en innan venjulegs rekstrarsviðs flestra mótunarpressa. Þegar þynnan hefur verið þjappað saman heldur hún lögun sinni og hitauppstreymi endalaust, að því tilskildu að vélrænni álagið haldist.
Feitin er bráðabirgða, fljótandi brú sem hægt er að reka burt; grafítþynnan er traust, varanleg og áreiðanleg brú sem helst nákvæmlega þar sem hún er sett.
Samanburður-til-Höfuðs: Lykilþættir
| Eign | Thermal Grease | Grafítfilma |
|---|---|---|
| Magnvarmaleiðni (W/m·K) | 1–5 | In-plane: >200; Í gegnum-flugvél: 5–15 |
| Lágmarksþykkt bindalínu | 25–50 µm | 50–150 µm (eftir þjöppun) |
| Upphafleg hitauppstreymi | Mjög lágt | Lágt (örlítið hærra en fersk feiti) |
| Dæla út-áhættu | Hátt (yfir hitasveiflur) | Engin |
| Hætta á þurrkun/sprungu | Hátt (við hærra hitastig) | Engin |
| Nauðsynlegur klemmuþrýstingur | Lágt | Miðlungs til hátt (5–20 bör) |
| Langtímastöðugleiki- | Brotnar niður á mánuðum til árum | Stöðugt í áratugi |
| Viðhaldskröfur | Reglubundin endurnotkun krafist | Engin (varanleg uppsetning) |
Af hverju grafítpappír er valinn fyrir varanlegar plötur
Kosturinn við-langtíma samkvæmni
Fyrir plötu sem er sjaldan tekin í sundur-eins og í framleiðslupressu sem keyrir stöðugt í marga mánuði eða ár-langtímaáreiðanleiki grafítþynnunnar gerir hana að yfirburða vali. Þegar það hefur verið sett upp og þjappað svífur varmaafköst þess ekki. Það er engin þörf á að skipuleggja stöðvun fyrir fituskipti. Hitastig plötunnar er einsleitt og mótið fær stöðuga hitalotu eftir lotu.
Hitaveita þarf aftur á móti reglulega endurnýjun. Pressa sem starfar 24/7 við 180 gráður gæti þurft ferska fitu á 6 til 12 mánaða fresti, allt eftir tíðni lotunnar. Hver endurnýjun krefst þess að kæla niður plötuna, hreinsa af gömlu þurrkuðu fituna, setja aftur á og hita upp-kostnaðarsaman tíma sem grafítþynnuuppsetning forðast algjörlega.
The Trade-Off: Upphafleg snertiviðnám
Grafítþynna hefur aðeins hærra upphafssnertiþol en fullkomlega borið ferskt lag af hitafeiti. Feiti, sem er fljótandi líma, bleytir báða fleti fullkomlega og fyllir eyður niður að undir-míkrónustigi. Grafítþynna, jafnvel undir þrýstingi, skilur eftir smásæja loftvasa við viðmótið. Hins vegar vegur þessi litli ókostur í upphafi fljótt upp af óbreyttri frammistöðu filmunnar með tímanum. Feiti byrjar kannski aðeins betur en endar mun verr; filman byrjar vel og helst vel.
Ályktun: Viðmótið sem breytist aldrei
Fyrir varanlegt, mjög áreiðanlegt plötuviðmót, gerir þurrt, stöðugt og ódælandi eðli grafítþynnunnar það yfirburða, viðhaldslítið val yfir langtímaáhættu af hitafeiti. Þó að fita geti veitt örlítið lægri hitauppstreymi í upphafi, kynnir óumflýjanlegt niðurbrot hennar í gegnum dælu-út, þurrkun og sprungu falinn bilunarham sem grafítþynna hefur einfaldlega ekki. Besta hitaviðmótið er það sem breytist aldrei-og grafítpappír er efnið sem stendur við það loforð.
