1. איך משתווים מוליכות תרמית שלהם?
המדד המכריע ביותר: המוליכות התרמית של האלומיניום היא בדרך כלל פי 3 עד 5 מזו של פלדה. המשמעות היא שבאותם תנאים, אלומיניום מעביר חום הרבה יותר מהר מאשר פלדה.
2. כיצד נוכל לנתח את הסיבות הפיזיות הבסיסיות?
אלומיניום: עם מבנה גביש מעוקב במרכזו-, האטומים שלו צפופים יותר, ולאלקטרונים החופשיים שלו יש נתיב חופשי ממוצע ארוך יותר, המאפשר הולכת חום יעילה ביותר באמצעות אלקטרונים חופשיים.
פלדה (ברזל): לאטומי ברזל עצמם יש מוליכות תרמית ירודה. פלדה היא סגסוגת של ברזל ואלמנטים כמו פחמן. יסודות סגסוגת ופגמי גבישים (כגון נקעים וגבולות גרגרים) מפזרים קשות אלקטרונים ופונונים, מה שמפריע מאוד להולכת חום. התקשות עבודה הנגרמת על ידי גלגול קר מפחיתה במעט את המוליכות התרמית שלו.
3.האם יריעות פלדה מגולגלות קר- ויריעות אלומיניום מתאימות להטבעה?
פלדה: מוליכות תרמית איטית, יוצרת בקלות שיפוע טמפרטורה במהלך חימום או קירור מקומיים, שעלולה להוביל לעיוות לא אחיד.
אלומיניום: מוליכות תרמית מהירה, וכתוצאה מכך פיזור טמפרטורה אחיד יותר בתבניות ובפח, מה שמועיל להיווצרות, אך גם אומר שהחום מתפזר מאזור העיבוד מהר יותר.
4.האם יריעות פלדה מגולגלות קר- ויריעות אלומיניום מתאימות לריתוך ולטיפול בחום?
פלדה: מוליכות תרמית איטית; חום אינו מתפזר בקלות במהלך הריתוך, נוטה להתרכז באזור הריתוך, מה שמוביל לעיוות ולמתח שיורי.
אלומיניום: מוליכות תרמית מהירה במיוחד; דורש הספק גבוה יותר או מקור חום מרוכז יותר (כגון TIG/MIG) כדי למנוע איבוד חום מופרז ולהבטיח חדירה מלאה.
5. מהן כמה הצעות לבחירת חומר?
להולכה/פיזור חום-יעילות גבוהה: יריעות אלומיניום הן הבחירה הבלתי מותנית. דוגמאות כוללות גופי קירור, מחליפי חום ובסיסי גופי LED.
לחוזק מבני, קשיחות והאטת העברת חום: יריעות פלדה מגולגלות קרות הן הבחירה. דוגמאות כוללות תומכים מבניים, מגני מכונות וביתים הדורשים בידוד תרמי.
שיקולי בונוס לביצועים הכוללים:
אם נדרש עיצוב קל משקל עם דרישות מוליכות תרמית מסוימות (למשל, חלקי רכב, מארזים למכשירים אלקטרוניים מסוימים), סגסוגות אלומיניום נבחרות לעתים קרובות.
אם חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה ועלות הם בראש סדר העדיפויות, ומוליכות תרמית אינה הדאגה העיקרית, פלדה מגולגלת קרה היא הבחירה.
בחלק מהיישומים הגבוהים- נעשה שימוש במבנים מרוכבים, כגון שימוש במצע אלומיניום להולכת חום ויריעת פלדה כמבנה התומך, המשלב את היתרונות של שניהם.