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FISCHER ELEKTRONIK

¿Qué tratamiento de superficie elegir para el disipador térmico?

Aluminium enclosureStainless enclosure

¿Sabe que el tratamiento de la superficie de una caja de aluminio puede tener un efecto significativo en su eficiencia, en función de las condiciones en las que se utilice?

Probablemente le resulten familiares abreviaturas como "Aluminio natural", "Elox natural" y "Elox negro", que identifican distintos tratamientos de superficie de componentes fabricados en aleaciones de aluminio. ¿Se trata de una cuestión meramente "cosmética" o estética, o de un parámetro que también debe analizarse desde un punto de vista técnico?

La respuesta es sencilla: es un parámetro esencial para la mayoría de las aplicaciones. El tratamiento de superficie tiene un notable efecto, principalmente en estas tres características:

1) Resistencia a la abrasión: La superficie de las aleaciones de aluminio habituales (ya sean cajas o disipadores térmicos) tiene el típico color "aluminio" (aluminio natural). Por ejemplo, al pasar la mano por la superficie, suele quedar una marca oscura en la mano. Lo que sucede es que acaba de retirar de la superficie una microcapa de aluminio (con sus óxidos).

El aluminio es un metal relativamente blando y, por lo tanto, con una baja resistencia a la abrasión (cuando se encuentra en estado básico no tratado). Desde este punto de vista, son claramente preferibles las superficies oxidadas electrolíticamente (anodizadas/eloxadas), donde la capa de óxido es mucho más gruesa que en condiciones normales.

El Al2O3 depositado es un material muy duro (corindón), por lo que la capa resulta muy resistente a la abrasión. Al rascar la superficie anodizada, el efecto es parecido a arrancar esta capa de aluminio relativamente suave con algún objeto duro y afilado.

2) Resistencia química: Como es sabido, las aleaciones de aluminio se pueden clasificar como materiales "resistentes a la corrosión" en condiciones normales y en un entorno limpio y seco. No obstante, el aluminio en sí reacciona fácilmente con diversos ácidos y álcalis y, muchas veces, hasta una simple huella dactilar puede quedar "impresa" después de un cierto tiempo (si no se limpia antes).

Incluso en este aspecto, una superficie anodizada es mucho más resistente y el eloxado protege eficazmente la superficie de aluminio hasta en condiciones adversas. Este es otro motivo por el que los componentes de aluminio concebidos para uso en exteriores están siempre anodizados (si el aspecto estético es importante).

3) Eficiencia de refrigeración: por último, el que tal vez sea el parámetro más importante. El aluminio natural no tratado con superficie brillante presenta un nivel muy bajo de emisividad, que se puede resumir como el parámetro que define la capacidad de radiación de calor de una determinada superficie. La gran mayoría de los materiales tiene una emisividad de aproximadamente 0,95. A pesar de ello, una superficie de aluminio brillante tiene una emisividad aproximada de tan solo 0,05 (!), por lo que si un disipador térmico brillante solo emitiese calor por radiación, tendría una eficiencia excepcionalmente baja. Por fortuna, la convección (el flujo térmico) también contribuye a la transferencia de calor y depende principalmente del tamaño de la superficie del disipador térmico y de la forma en que el aire calienta las láminas del radiador.

Aunque pueda no parecer lógico, incluso la superficie anodizada natural brillante del disipador térmico tiene una emisividad notablemente mayor (aproximadamente 0,80) que una superficie de aluminio natural. Por ello, incluso superficies aparentemente similares (no anodizada y anodizada natural) presentan una emisividad notablemente distinta.

El efecto de la emisividad se puede ilustrar con dos ejemplos:
a) un pequeño disipador térmico brillante (no anodizado) para un transistor en un encapsulado TO-220 en una caja cerrada pequeña (con mínimo movimiento de aire) transfiere una gran parte del calor por radiación. Por ello, en ese caso sería preferible utilizar una superficie anodizada negra.

b) en un disipador térmico con exposición directa a un ventilador, la inmensa mayoría del calor se emite por convección al aire que fluye alrededor, por lo que no es necesario un tratamiento de la superficie (en términos de eficiencia del disipador térmico).

Si usted también forma parte de los diseñadores que controlan la temperatura por medio de una cámara o un termómetro de infrarrojos, no olvide establecer la emisividad antes de realizar la medición, en función de la superficie del disipador térmico. De lo contrario, no sería extraño que los valores medidos fueran muy poco precisos.

En nuestra cartera de productos tenemos disipadores térmicos con los tres tratamientos de superficie más comunes. Los disipadores térmicos de la empresa Fischer elektronik se suministran con la superficie anodizada natural o negra, según la abreviatura incluida en el nombre del producto (SA = anodizado negro, ME = anodizado natural, AL = aluminio bruto desengrasado).

Si tiene interés en alguno de los disipadores térmicos de Fischer elektronik, no dude en escribirnos a la dirección sales@soselectronic.com.

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