Tolleranze e planarità nei dissipatori: cosa tiene l‘estrusione, quando serve la lavorazione e come la planarità cambia la resistenza termica.
Dissipatori: tolleranze e planarità della base
Risposta diretta: I profili estrusi per dissipatori tengono tipicamente +/-0.15 mm sullo spessore delle alette e +/-0.3 mm sulle dimensioni d'ingombro. Se serve di più, o se la planarità della base deve essere migliore di 0.1 mm, il pezzo va lavorato dopo l'estrusione. La tolleranza standard di un dissipatore lavorato è +/-0.05 mm sulle caratteristiche critiche, con planarità della base di 0.05 mm o 0.02 mm a costi crescenti.
Cosa riesce a tenere ogni processo
La tabella separa stato estruso e stato lavorato. Molti reclami nascono dal chiedere una tolleranza che il processo scelto non può garantire.
| Caratteristica | Allo stato estruso | Lavorato dopo estrusione | Note |
|---|---|---|---|
| Larghezza e altezza d'ingombro | +/-0.3 mm | +/-0.05 mm | Il profilo cresce con l'usura dello stampo, sempre in direzione positiva |
| Spessore delle alette | +/-0.15 mm | non applicabile | Le alette nascono nello stampo, non per asportazione, salvo skiving |
| Passo delle alette | +/-0.10 mm | non applicabile | L'errore di passo si somma su un profilo largo |
| Lunghezza di taglio | +/-0.5 mm | +/-0.1 mm | Taglio a sega rispetto a estremità fresata |
| Planarità della base | 0.15-0.30 mm tipici | 0.05 mm standard, 0.02 mm ottenibile | La tolleranza più rilevante sul costo di un dissipatore |
| Spessore della base | +/-0.25 mm | +/-0.05 mm | La variazione di spessore cambia direttamente la resistenza di diffusione |
| Posizione dei fori | non applicabile | +/-0.05 mm | Forati o fresati dopo l'estrusione |
| Perpendicolarità base-alette | 0.3 mm tipici | 0.05 mm | Conta quando il dissipatore è serrato contro una parete del telaio |
| Rugosità della superficie di contatto | Ra 3.2 tipica | Ra 1.6 standard, Ra 0.8 su richiesta | La rugosità influisce sulla prestazione dell'interfaccia |
Perché la planarità della base conta più di ogni altra quota
Tra base e componente non c'è aria, ma un'interfaccia. Se la base è concava si crea un cuscinetto al centro e il calore passa solo per irraggiamento. La planarità è quindi l'unica prescrizione che sposta in modo misurabile la resistenza termica, mentre una larghezza fuori di qualche decimo spesso non ha conseguenze.
Come scrivere la prescrizione in modo eseguibile
Indicate planarità con piano di riferimento, valore di tolleranza e metodo di misura, non come testo libero. Senza queste scelte la prescrizione non è verificabile e viene interpretata diversamente tra fornitore e collaudo in ingresso.
Il costo di stringere le tolleranze
Passare da 0.15-0.30 mm a 0.05 mm richiede un piazzamento in più e una fresatura finale della base. Da 0.05 mm a 0.02 mm si aggiunge uno step con distensione del pezzo. Ogni gradino aumenta tempo ciclo e rischio di scarto: la richiesta va derivata dallo spessore dell'interfaccia.
Quale planarità per quale interfaccia
| Interfaccia | Planarità sensata | Commento |
|---|---|---|
| Metallo su metallo, serrato | 0.02-0.05 mm | Nessun materiale di riempimento, l'interfaccia è la planarità stessa |
| Pasta termica sottile, spessore 0.05 mm | 0.05 mm | La pasta tollera poca variazione di gap |
| Gap pad 0.5-1.0 mm, 3-6 W/mK | 0.10-0.15 mm | Il pad assorbe la non planarità, stringere non aggiunge nulla |
| Materiale a cambiamento di fase | 0.05-0.10 mm | Si assottiglia sotto pressione, la planarità resta rilevante |
| Assemblaggio annegato o incapsulato | 0.20 mm | La resina riempie ogni spazio |
Domande frequenti
L'estrusione basta per una planarità di 0.1 mm?
No, allo stato estruso siete tipicamente su 0.15-0.30 mm. Per 0.1 mm o meglio la base va fresata dopo l'estrusione, con il relativo piazzamento.
Perché lo spessore delle alette non si lavora?
Perché le alette nascono nello stampo. Una ripresa non è economicamente sensata, tranne nello skiving, dove le alette sono ricavate dal pieno.
Posso ordinare una planarità di 0.02 mm?
Sì, con sovrapprezzo e tempi più lunghi. Ha senso solo su contatto metallo-metallo o con strato di pasta molto sottile, altrimenti domina l'interfaccia.
Come controllo la planarità in accettazione?
Con comparatore su piano di riscontro o CMM, su punti definiti e con appoggio definito. Senza metodo stabilito la misura del fornitore e quella in ingresso divergono sistematicamente.
Inviate disegno e schema dell'interfaccia. Verifichiamo quali tolleranze il processo tiene davvero e indichiamo la combinazione più economica tra estrusione e lavorazione.
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