Что такое радиатор и как он изготавливается?
Что такое радиатор?
Радиаторы — это устройства, передающие тепло от источника тепла к окружающей текучей среде, например, двигателю автомобиля или процессору компьютера, в воздух или жидкость. Их назначение — предотвращать перегрев и обеспечивать надлежащую работу устройства. Без радиатора ток, протекающий через устройство, встречает сопротивление и выделяет тепло, что приводит к быстрому повышению температуры. Длительное воздействие высоких температур может повредить устройство, а экстремально высокие температуры — привести к необратимому повреждению. Несмотря на небольшие размеры, радиатор является чрезвычайно важным компонентом, и методы его изготовления различаются.
Основными принципами работы радиатора являются теплопроводность, конвекция и излучение.
Теплопроводность: тепло передается непосредственно от высокотемпературного источника тепла (например, процессора) к основанию радиатора, которое находится в тесном контакте с ним.
Конвекция: рёбра радиатора значительно увеличивают площадь поверхности, соприкасающейся с воздухом. Воздух обтекает эти рёбра, отводя тепло за счёт естественной конвекции или принудительного движения вентилятора.
Излучение: Все объекты излучают тепло в виде электромагнитных волн, и радиаторы также рассеивают часть тепла таким же образом.
Основные типы и области применения. Радиаторы для электронных устройств:
Чаще всего они встречаются в компьютерных процессорах и графических процессорах. Обычно изготавливаются из алюминия или меди, оснащены рёбрами и взаимодействуют с вентиляторами, образуя активную систему охлаждения.
Автомобильные радиаторы: это основные компоненты системы охлаждения автомобиля. Охлаждающая жидкость двигателя протекает через тонкие трубки радиатора, рассеивая тепло в воздухе с помощью вентиляторов и воздушного потока автомобиля.
Домашние радиаторы: через них циркулирует горячая вода из центрального отопления или бойлеров, нагревая воздух в помещении посредством конвекции и излучения.
Как изготавливаются радиаторы?
Процесс производства радиаторов различается в зависимости от их типа, материала и требований к производительности. Ниже мы рассмотрим наиболее распространённые методы в качестве примеров, чтобы объяснить основные производственные процессы. Экструзия — наиболее распространённый метод производства алюминиевых радиаторов, обеспечивающий простоту и экономичность, особенно для радиаторов с равномерным расположением рёбер.
Процесс изготовления включает следующие этапы: сначала изготавливается стальная форма, соответствующая форме и количеству ребер. Заготовка из алюминиевого сплава нагревается до частично расплавленного состояния (примерно 480–520 °C), а затем гидравлическим поршнем продавливается через неё, формируя профиль радиатора, предназначенный для штампа. Затем профиль охлаждается на охлаждающем столе для фиксации формы и выпрямляется. Затем профиль нарезается на отрезки необходимой длины для формирования отдельных групп ребер. Основание радиатора подвергается прецизионной обработке, такой как фрезерование и шлифование, и анодируется или покрывается чёрной краской методом распыления. Наконец, обработанная группа ребер собирается с такими компонентами, как тепловые трубки и вентиляторы, образуя цельный радиатор.