¿Qué es un Heatsink?

Un disipador de calor (heatsink) es un objeto que absorbe o disipa el calor de otro para evitar un sobrecalentamiento usando un contacto térmico.

El principio de operación de un heatsink es el de transferir la energía térmica (calor) de un objeto con temperatura alta a un segundo objeto de temperatura baja y con una capacidad mucho más grande. Con esta rápida transferencia de energía térmica se brinda al primer objeto un equilibrio térmico con el segundo.

La eficiente función de un disipador de calor depende de una rápida transferencia de energía térmica desde un primer objeto al disipador de calor y de éste al segundo objeto.

Por lo tanto, los heatsink son ampliamente usados en aparatos que requieren de una disipación de calor, por ejemplo, refrigeración, aparatos electrónicos de enfriamiento, aparatos de microondas/RF, opto-electrónicos, y muchas otras.

Tipos de heatsink

Disipador de calor de Cobre-Tungsteno (CuW)

El heatsink de CuW es un material compuesto de cobre y tungsteno. Controlando el contenido de tungsteno, se puede adaptar su coeficiente de expansión térmica (CTE) para hacer juego con los materiales, tales como cerámica (Al2O3, BeO), semiconductores( Si, GaAs), vidrio y otros.

Características

• Alta conductividad térmica
• Excelente hermeticidad
• Excelente control dimensional, superficie de acabado,
• Disponibilidad de productos con acabados o semiacabados (Ni/Au plateados)

Disipador de calor de Cobre-Molibdeno (CuMo)

CuMo está compuesto de molibdeno y cobre. Es similar al CuW, la CTE del CuMo puede además adaptar un ajuste de composición. El CuMo es mucho más ligero que el CuW por lo que su aplicación es ideal donde el peso sea importante.

Características

• Alta conductividad térmica debido a que los aditivos que fueron usados no se aglomeran.
• Excelente hermeticidad
• Densidad relativa pequeña
• Disponibilidad de partes acabadas o semiacabadas (Ni/Au plateados)

Disipador de calor de Cu/Mo/Cu laminado

El Cu/Mo/Cu (CMC) es un sandwich compuesto de una capa central de molibdeno y dos capas de cobre cubriéndolo. Tiene una CTE variable, conductividad térmica alta y alta dureza. Todos los tipos de láminas de Cu/Mo/Cu pueden ser selladas dentro de los componentes.

Características

• Varios tamaños de lamina disponibles (longitud 16”, ancho 4”)
• Puede ser sellada dentro de los componentes
• Interfase de enlace muy alta la cual puede resistir repetidamente golpes térmicos de 850 grados centígrados
• Alta conductividad térmica
• Sin magnetismo

Disipador de calor de Cu/Mo70Cu/Cu laminado

El Cu/Mo70Cu/Cu (CPC) es un sandwich compuesto de manera similar que el Cu/Mo/Cu incluyendo una capa adicional central de Mo70-Cu y dos capas de cobre de cubierta. Los tipos de laminados de Cu/Mo70Cu/Cu pueden ser sellados dentro de los componentes.

Características

• Varios tamaños de lamina disponibles (longitud 16”, ancho 4”)
• Puede ser sellada dentro de los componentes
• Interfase de enlace muy alta la cual puede resistir repetidamente golpes térmicos de 850 grados centígrados
• Alta conductividad térmica
• Sin magnetismo

Proveedores de disipadores de calor

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A continuación le presentamos a Torrey Hills Technologies, proveedor de disipadores de calor:

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¿Qué son los materiales compuestos?

Los materiales compuestos son materiales de ingeniería, combinaciones de materiales diversos como resinas epoxi, poliester, acrilicas, poliuretanicas, con materiales de refuerzo tales como fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras aramidicas, etc.

Sus propiedades son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes, por lo que dan por resultante materiales de características excepcionales, muy utilizados en la industria espacial, aeronáutica, química, náutica, etc.

Un componente suele ser un agente reforzante como una fibra fuerte: fibra de vidrio, cuarzo o fibra de carbono que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente (llamado matriz) que suele ser una resina como epóxica o poliéster que envuelve y liga las fibras, transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las que no están alineadas con las líneas de tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmente flexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Algunos compuestos utilizan un agregado en lugar o en adición a las fibras.

De esta forma la matriz tiene un carácter continuo, mientras que el agente reforzante tiene un carácter discontinuo.

Las partes constitutivas de los materiales compuestos son:

Fibras de refuerzo: Pueden ser de vidrio, de carbono, o aramidicas y estar tejidas o no.
Las tejidas tienen el aspecto de una tela tipo de arpillera, en cambio las no tejidas son mantas con infinidad de hilos cortados en diferentes direcciones y aglomeradas con un ligante para que no se deshaga dicha manta.

Resinas: Las de un uso mas generalizado son las poliester y epoxi, esta ultima tiene condiciones mecánicas extraordinarias.

Acelerador: Este elemento sirve para modificar la velocidad de reacción en las resinas poliester. El de uso más común es Octoato de Cobalto, es un liquido de color azul intenso.

Catalizador: Este producto es el encargado de la polimerización (curado) de la resina, el más usual es Peróxido de Metil Etil Cetona, es un liquido incoloro y no debe ponerse en contacto con el acelerador de cobalto ya que genera una reacción exotérmica.

Gelcoat: Esta es la vista externa del plástico reforzado. Se trata de una resina poliester especialmente formulada para resistir las condiciones atmosféricas. El gelcoat tiene una muy alta resistencia a la abrasión y confiere brillo y color a la pieza fabricada.

Diluyente: Su función es disminuir la viscosidad de la resina o del gelcoat. El mas difundido se llama Monómero de Estireno, y, a diferencia de lo que generalmente uno conoce por un diluyente, este se polimeriza junto a la resina o el gelcoat, o sea, no se evapora como un solvente.

SUIN S.A. suministra las resinas poliéster puras, preaceleradas o preaceleradas y tixotrópicas, dependiendo de la necesidad de sus clientes.

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Concepto y clasificación de los fluidos de corte

Los fluidos de corte son productos líquidos de composición más o menos compleja, que se adicionan en el sistema pieza- herramienta-viruta de una operación de mecanizado, a fin de lubricar y eliminar el calor producido.

Estos productos reciben con frecuencia, el nombre genérico de "aceites de corte" (cutting oils). Sin embargo, esta denominación no es del todo apropiada, si se tiene en cuenta que algunos de estos productos no contienen la más mínima cantidad de aceite mineral en su composición. Por tanto, la designación "fluidos de corte" (cutting fluids) o si se quiere "fluidos de mecanizado" (metalworking fluids) resulta más correcta.

Atendiendo a su contenido en aceite mineral, los fluidos de corte pueden clasificarse del siguiente modo:

• Fluidos aceitosos o aceites de corte.

• Fluidos acuosos o taladrinas, que a su vez pueden ser

  • Emulsiones
    • Sintéticas
    • Semisintéticas

Con frecuencia, los fluidos de corte contienen aditivos, con el fin de proporcionarles cualidades determinadas, acordes con el propósito al que se les destina. Entre los aceites de corte, los aditivos más usuales son los de extrema presión. Por lo que respecta a las taladrinas, además de éstos pueden contener emulsionantes, antioxidantes e inhibidores de corrosión, bactericidas y bacteriostáticos, perfumes, colorantes, quelantes, etc.

Las propiedades esenciales que los líquidos de corte deben poseer son los siguientes:

1. Poder refrigerante. Para ser bueno el líquido debe poseer una baja viscosidad, la capacidad de bañar bien el metal (para obtener el máximo contacto térmico); un alto calor específico y una elevada conductibilidad térmica.

2. Poder lubrificante. Tiene la función de reducir el coeficiente de rozamiento en una medida tal que permita el fácil deslizamiento de la viruta sobre la cara anterior de la herramienta.

OBJETIVOS DE LOS FLUIDOS DE CORTE

Ayudar a la disipación del calor generado durante la creación de la viruta.

Lubricar los elementos que intervienen, en el corte para evitar la rotura o desafilado de la herramienta.

Reducir la energía necesaria para efectuar el corte.

Proteger a la pieza, herramienta y máquina contra la oxidación y corrosión.
Arrastrar las partículas del material, virutas, de la zona de corte.
Mejorar el acabado superficial.

TIPOS DE LIQUIDOS DE CORTE

Los principales tipos de fluidos de corte para mecanizado son:

- Los aceite íntegros( Aceites minerales, vegetales, o mixtos )

- Las emulsiones oleosas.

- Las "soluciones" semi-sintéticas.

- Las soluciones sintéticas.

ELECCION DEL FLUIDO DE CORTE

Esta elección debe basarse en criterios que dependen de los factores:

Del material de la pieza en fabricar. Para las aleaciones ligeras se utiliza petróleo; para la fundición, en seco. Para el latón, bronce y cobre, el trabajo se realiza en seco o con cualquier tipo de aceite que este exento de azufre; para el níquel y sus aleaciones se emplean las emulsiones. Para los aceros al carbono se emplea cualquier aceite; para los aceros inoxidables auténticos emplean los lubrificadores al bisulfuro de molibdeno.

Del material que constituye la herramienta de Corte. Para los aceros al carbono dado que interesa esencialmente el enfriamiento, se emplean las emulsiones; para los aceros rápidos se orienta la elección de acuerdo con el material a trabajar. Para las aleaciones duras, se trabaja en seco o se emplean las emulsiones.

Según el método de trabajo. Para los tornos automáticos se usan los aceites puros exentos de sustancias nocivas, dado que el operario se impregna las manos durante la puesta a punto de la máquina; para las operaciones de rectificado se emplean las emulsiones. Para el taladrado se utilizan los 'afeites puros de baja viscosidad; para el fresado se emplean las emulsiones y para el brochado los aceites para altas presiones de corte o emulsiones.

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