1.Quali sono gli effetti dei diversi coefficienti alluminotermici?
Conduttività termica: maggiore è il valore, più forte è la conduttività termica del materiale e più veloce è il trasferimento di calore.
Differenze nell'alluminio: l'alluminio puro ha la migliore conduttività termica ma una resistenza meccanica inferiore. Le leghe di alluminio comunemente utilizzate (come la serie 3, 5 e 6) hanno una conduttività termica inferiore a causa dell'aggiunta di altri elementi, ma sono comunque molto più elevate dell'acciaio.
L'influenza della composizione dell'acciaio: la conduttività termica dell'acciaio è influenzata anche dal contenuto di carbonio e dagli elementi di lega. L'acciaio normale laminato a freddo-a freddo-a basso contenuto di carbonio ha una conduttività termica relativamente fissa, mentre l'acciaio inossidabile (come il 304) ha una conduttività termica molto più bassa (circa 16 W/m·K), rendendolo un conduttore termico peggiore.
2.Quali sono alcuni scenari adatti per l'utilizzo delle piastre in alluminio?
Radiatori: dissipatori per CPU per dispositivi elettronici, dissipatori per luci LED, alette di dissipazione del calore per apparecchiature di potenza, ecc.
Pentole: pentole, padelle, cucchiai, ecc., che richiedono un riscaldamento rapido e uniforme degli alimenti.
Scambiatori di calore: radiatori per auto, alette del condensatore/evaporatore del condizionatore d'aria, ecc.
Componenti che richiedono un campo di temperatura uniforme: come parti di stampi e laminatoi.
3.Quali sono le applicazioni adatte per l'utilizzo dell'acciaio- laminato a freddo?
Componenti strutturali: telai di edifici, carrozzerie, scaffali, ecc., richiedono principalmente resistenza e rigidità; la conduttività termica non è una considerazione primaria.
Applicazioni che richiedono isolamento o ridotta conduzione del calore: l'involucro esterno e i supporti di alcune apparecchiature possono fornire un certo isolamento termico.
Applicazioni-sensibili ai costi: quando la conduttività termica non è critica, l'acciaio è una scelta più economica.
4.Che impatto ha sulla tecnologia di lavorazione?
Saldatura:
Alluminio: un'elevata conduttività termica richiede un apporto di calore maggiore e più concentrato per fondere il materiale di base; in caso contrario, il calore si dissipa rapidamente, portando a saldature di scarsa qualità.
Acciaio: il calore si concentra più facilmente nell'area di saldatura, rendendolo relativamente più facile da controllare.
Taglio (ad esempio taglio laser):
Alluminio: l'elevata riflettività e l'elevata conduttività termica rendono più difficile l'assorbimento e la fusione dei laser, richiedendo laser di potenza-più elevata.
Acciaio: buon assorbimento dei comuni laser a fibra, con conseguente taglio più efficiente.
Stampaggio: il calore generato dallo stampaggio ad alta-velocità si dissipa più rapidamente nell'alluminio, riducendo potenzialmente il surriscaldamento localizzato e l'usura dello stampo.
5.Perché c'è una differenza così grande?
Alluminio: ottimo conduttore di calore ed elettricità. Il suo legame metallico e gli elettroni liberi al suo interno possono trasferire energia in modo molto efficiente.
Acciaio (lega a base di ferro-): contiene atomi di carbonio, elementi di lega e difetti cristallini (come le dislocazioni), che disperdono fortemente elettroni e fononi (vibrazioni reticolari) che conducono il calore, riducendo così significativamente la sua conduttività termica.