[MrHot]

Перенос со speleo.ru на fonarevka.ru выполнен на правах авторства материалов.


Предлагаю в этой ветке рассматривать варианты "наколенного" создания радиаторов охлаждения LED из лёгких сплавов. Методы создания подобных изделий на станках рассматривать по известным причинам нет большого смысла ввиду сложностей доступа к разного рода станкам, или просто сложностей найти нужного мастера и материал.

Именно из-за сложностей со станочным производством мне пришлось придумывать способ изготовить конструктив охлаждения LED самому. Тут вероятно много вариантов. Начну с того что у меня есть сейчас.
Задачи по охлаждению LED так разнообразны, что нужно иметь возможность делать радиаторы произвольных размеров. Я начал с небольших размеров. Примерный внутренний диаметр камеры где находится LED с коллиматором у меня равен 25 мм и высота примерно 20мм. Т.е. под эти размеры подойдёт большинство простейших коллиматоров, с которыми приходится иметь дело.
Скажу сразу - радиатор будем паять (сваривать) из разных деталей



Я пользовался бытовой горелкой на обычном туристическом газу. Нет никаких тут супер-пупер дорогих сварочных прибамбасов.


На фото видны два прутка припоя Castolin.192 диаметром 2мм. Это флюсовый припой который мне попался на глаза в магазине сварочного оборудования. Вероятно, подойдёт и любой другой флюсовый припой для алюминия.



Этот припой куплен был в Чип-Дип. Довольно приятно им паять. Название я его не знаю. Его аналог как я понял это HTS-2000. Это бесфлюсовые припои. Что интересно - в поисковике можно по припою HTS-2000 найти и посмотреть рускоязычное видео. На этом видео есть очень интересный момент который касается особеностей пайки такими бесфлюсовыми припоями. Там дело всё в работе при помощи небольшой нержавеющей палочки в виде прутка или проволочки. Это как ни странно ключевой момент и его можно и нужно посмотреть. На словах это трудно описать.



Т.к. станка нет, а делать цилиндрические конструкции из алюминия придётся - то понадобится кусок водопроводной трубы или нечто похожее, где можно создать напильником фаску. На подобные изделия нужно потом будет натягивать свареное колечко, дабы придать ему форму как можно близкую и похожую на окружность. Сделать это как-либо иначе будет крайне проблематчно.



Вот пример источника алюмиия, который можно купить почти в любом строительном магазине. Это алюминиевый анодированый уголок для обивки порожков. Этот алюминий довольно трудно гнуть и потому я его использовал только для изготовления рёбер охлаждения. Чтобы найти мягкий и толстый алюминий можно купить лист алюминия марки А5М. Но это крайне затратно. И поэтому можно найти старые алюминиевые кастрюли или котелки. Там толщина алюминия в 1.5мм вполне подходит под наши потребности. Я использовал именно А5М для изготовления цилиндров. Т.е. это очень мягкий и податливый сплав. Из жёстких марок алюминия сгодится АМГ5. Или дюралий. Из АМГ5 я делал основание, куда будет прилегать LED. Т.к. в месте прилегания нужно обеспечить ровную поверхность, которую изготовить при помощи домашних подручных средств будет очень и очень не просто. Особенно когда алюминий мягкий.



Ещё нам понадобится гениальное изделие канцелярской промышленности - большая железная скрепка.



Из одной прищепки, при помощи отрезного диска дремеля надо нарезать таких вот мини-прищепок для удержания раскалённых заготовок в процессе пайки.



Вот как выглядит спаяное колечко, которе наятнуто на оправу. В процессе подравнивания колечка нужно его обстукивать какой-нибудь деревяжкой или деревянным молотком. Главное никуда не торопиться. Применять металический молоток не рекомендую.



Так вот из полоски мягкого алюминия можно загнуть своеобразный держатель, на котором будет впоследствии наклоняться источник света с радиатором. Можно ничего не гнуть, а просто припаять какую-нибудь подходящую трубочку.



Если загнули - то надо пропаять загнутый шов.



Так выглядит лужение цилиндра. Лудить надо на куске керамической плитки. Но т.к. при лужении цилиндр обязательно будет ёрзать и ездить по плитке, то его надо усмирить куском проволоки. Обернуть заготовку и проволку обернуть вокруг осколка плитки. Рекомендую брать именно осколок плитки. Т.к. меньше шансов что он растрескается от бешеных температур при пайке. Те припои что я привёл - плавятся в районе 400 градусов по цельсию. С флюсовым припоем труднее - там флюс плавится несколько позднее чем сам припой. И флюс представляет собой какой-то жёсткий и тонкий стержень.



Тут я уже собрал три детали вместе. Держатель, основание, и цилиндр. Спаивал я это бесфлюсовым припоем.



После обрабоки напильником (напиллинга) - можно получить нечто такое.



Это с обратной стороны. Желающие - могут ещё и потренироваться в полировке. Но это при мягкости алюминия почти лишено смысла.
На этой детали надо родить рёбра. Но если их попытаться припаять - то есть очень большая вероятность что всё развалится при пайке довольно большого числа рёбер. Поэтому, мной решено было одеть сверху другой цилиндр, с заблаговременно припяными на него рёбрами охлаждения.



Выравниваем на оправке ещё один цилиндр.



Делаем его примерку. Тут я специально сделал своеобразную ступеньку между цилиндрами в районе крепления стекла. Там можно будет разместить самопальную силиконовую прокладку или кольцевое уплотнение в виде резинки.



Вот как будем крепить рёбра на внешний цилиндр. Делаем пропилы, в котрые можно потом вкладывать кусочки флюсового припоя. Во время пайки он будет растекаться внутри этой лунки и позволит проще припаяться.



Вот как это выглядит в процессе. Заготовку надо зажимать между двух осколков настенной керамической плитки. А то тиски будут сосать в себя тепло и пайка просто может не получиться.



Когда есть одно ребро, его гадо зафиксировать прищепкой. Это надо для того, чтобы при пайке близлежащих рёбер - то что мы только что запаяли - не отвалилось при нагреве.



На прищепке надо делать такие вот пропилы. Чтобы она ровно держала рёбра охлаждения и не срывалась набок.



Вот такой вот паук будет ещё страшнее, если рёбер делать больше.



Это после напиллинга..



Обильно мажем всё термо-герметиком и сочленяем. Термо-герметик устраннит наши огрехи пайки в области водонепроницаемости. После его высыхания нужно всё лишнее просто срезать. Информацию по термо клеям можно почерпнуть тут.

Крепление стекла пока мной не сделано. И это не вписывается в данную ветку. Я делаю упор на изготовление самого радиатора а не бантиков и конфеток, которыми он обычно обвешивается.
Таким образом - можно делать подобные системы охлаждения произвольных диаметров, с произвольным количеством и конфигурацией рёбер. Надеюсь, что рукастые парни тут найдут хоть что-то для себя полезное и вдохновятся на сборку собственных паяных алюминиевых конструкций. Когда есть возможность паять самоу такие радиаторы то тут со временем можно получить то, что просто нереально купить. С радиатороми что-то такой подсос на рынке, что он ещё не скоро рассосётся.

Чем больше паяешь горелкой алюминий - тем больше растёт уверенность, что можно отказаться от сборки изделия из двух частей. Опыт растёт в процессе пайки. Я попробую собрать всё целиком без применеия термо-клея. Но это будет намного труднее. Но и интереснее тоже.

p.s.
Не так страшна пайка алюминия как её малюют.




Вся эта статья - это как отчаяный бросок в попытке вырваться из ненавистных пластиковых корпусов заводского производства. Которые не позволяют вообще никак и никуда отводить тепловые потоки. Мало того, всё что есть под рукой попросту оставляет желать лучшего в плане внутренних размеров и всего всего всего чего хочется изменить, а не можется.
А что по поводу цинка - а пёс с ним !! Десятые доли миллиметров теплового контакта это не смертельно. От себя хочу отметить, что мы сами себя загоняем в жуткие краевые условия. Если рассматривать 600ма (одного LED) как пиковый ток на 10 секунд, а 100ма как основной - то то что я паяю это просто сказочно. Но если это вело свет на 4-е MC-E или какой-то подобный экстемализм с форума веломании, то тут я бы прислушался к вашим замечаниям по поводу содержания цинка в припое и содержанию примесей титана в том или ином сплаве алюминия. Если заниматься оптимизацией - жизни не хавтит. Вечно будешь с нулём на руках сидеть. Но просто сидеть это не интересно. Надо пробовать и делать.

По поводу продольных рёбер и колец.
Колечки - это второй этап. Просто я очень хотел изобразить рёбра. И толком не знал как их спаять. Они никак не давались. Кольца на их фоне мне показались простыми и незадачливыми. Но и там я думаю есть особенности. Не факт, что я этот радиатор (с которого началась статья) вообще буду применять. Скорее всего это так и останется как тренажёрный вариант в ящике.
Я сейчас рисую на бумаге нечто наподобие Petzl Duo, но только целиком из алюминия. И с овальными колечками из алюмния. Кстати, эти самые колечки дают большую халяву при креплении стекла. Очень технологично получается. Проблема только с добычей или изготовление большой резинки для влаго-защиты.
Т.е. тут надо делить всё на две категории - кольца это удел спелео и носимых фонарей, а продольные рёбра - это для вело (где есть набегающий поток встречного воздуха). Довольно примитивное деление, но годится. Думаю это можно было даже и не писать.
Кстати, по поводу пайки алюминия как таковой: это может быть очень полезно при изготовлении чего угодно. Начиная от хитромудрых крепежей, кончая затылочными батарейными отсеками для разных нестандартных реализаций фонрей (например налобник на 2*18650). Т.е. знание основ, технологии, особенностей - открывает не двери, а целые ворота. Остаётся добавить только свою фантазию. Ну, или чужую фантазию если нет своей. Жаль, что инфы я мало знаю по данной тематике. На той же веломинии просто удолбался что-либо искать. Нашел только про то, как Ites приварил к Е27 какойто патрубок. Тоже паял по алюминию. Видимо хренова ищу.

[vaska]

Mr-hot, не перестаете восхищать! Как у Вас все просто и красиво получается.

Правда, в качестве ложечки дегтя, должен заметить, что в состав большинства припоев для пайки алюминия входят цинк , никель и другие металлы, теплопроводность которых в разы отличается от теплопроводности алюминия. Поэтому вариант с посадкой внутреннего цилиндра на термоклей может оказаться предпочтительнее пайки.
И еще: как показывает практика, продольные ребра теплоотвода на налобнике не особо эффективны, так как не способствуют конвекции, а вот вариант с алюминиевыми шайбами, насаженными на цилиндр и припаянными к нему, должен получиться не только эффективнее, но и технологически проще. Где-то на Веломании Ites рассказывал о пайке подобной конструкции.

[MrHot]

vaska
Спасибо за комменты.

Вся эта статья - это как отчаяный бросок в попытке вырваться из ненавистных пластиковых корпусов заводского производства. Которые не позволяют вообще никак и никуда отводить тепловые потоки. Мало того, всё что есть под рукой попросту оставляет желать лучшего в плане внутренних размеров и всего всего всего чего хочется изменить, а не можется.
А что по поводу цинка - а пёс с ним !! Десятые доли миллиметров теплового контакта это не смертельно. От себя хочу отметить, что мы сами себя загоняем в жуткие краевые условия. Если рассматривать 600ма (одного LED) как пиковый ток на 10 секунд, а 100ма как основной - то то что я паяю это просто сказочно. Но если это вело свет на 4-е MC-E или какой-то подобный экстемализм с форума веломании, то тут я бы прислушался к вашим замечаниям по поводу содержания цинка в припое и содержанию примесей титана в том или ином сплаве алюминия. Если заниматься оптимизацией - жизни не хавтит. Вечно будешь с нулём на руках сидеть. Но просто сидеть это не интересно. Надо пробовать и делать.

По поводу продольных рёбер и колец.
Колечки - это второй этап. Просто я очень хотел изобразить рёбра. И толком не знал как их спаять. Они никак не давались. Кольца на их фоне мне показались простыми и незадачливыми. Но и там я думаю есть особенности. Не факт, что я этот радиатор (с которого началась статья) вообще буду применять. Скорее всего это так и останется как тренажёрный вариант в ящике.
Я сейчас рисую на бумаге нечто наподобие Petzl Duo, но только целиком из алюминия. И с овальными колечками из алюмния. Кстати, эти самые колечки дают большую халяву при креплении стекла. Очень технологично получается. Проблема только с добычей или изготовление большой резинки для влаго-защиты.
Т.е. тут надо делить всё на две категории - кольца это удел спелео и носимых фонарей, а продольные рёбра - это для вело (где есть набегающий поток встречного воздуха). Довольно примитивное деление, но годится. Думаю это можно было даже и не писать.
Кстати, по поводу пайки алюминия как таковой: это может быть очень полезно при изготовлении чего угодно. Начиная от хитромудрых крепежей, кончая затылочными батарейными отсеками для разных нестандартных реализаций фонрей (например налобник на 2*18650). Т.е. знание основ, технологии, особенностей - открывает не двери, а целые ворота. Остаётся добавить только свою фантазию. Ну, или чужую фантазию если нет своей. Жаль, что инфы я мало знаю по данной тематике. На той же веломинии просто удолбался что-либо искать. Нашел только про то, как Ites приварил к Е27 какойто патрубок. Тоже паял по алюминию. Видимо хренова ищу.

[vaska]

Если пошерстить Веломанию или МТБР, то видно, что тамошние светосамодельщики (имею в виду тех, для кого это постоянное хобби) все-таки склоняются к поперечным ребрам, а аргументация проста: в нвбегающем потоке эффективность радиатора становится делом вторичным, а вот в случае частых остановок, например при езде по городу, актуальнее правильная конвекция.
Я тоже на Веломании сходу про пайку не нашел, хотя точно было, причем с фотками.
Кстати, вопрос с прокладками для себя я решил очень просто: любой конфигурации прокладки режутся из листовой резины лазером в фирмочке, занимающейся нанесением корпоративной символики на сувенирные изделия. При малосерийном заказе в сотню штук каждая прокладка обходится в рубль. Штучно, наверное, подороже будет. Наверняка такие фирмочки и у вас есть. Хотя, наверное, даже более интересно сделать у них тем же лазером пуансон из плекса, и отливать в него силиконовые прокладочки. Поскольку лазер оставляет после себя глянцевую поверхность, - должно проканать. И фронтальное "стекло" там же резать можно.

[MrHot]

Вот что нам "дарит" фирма Intel в виде старых кулеров (если таковые имеются под рукой). Надо прорядить рёбра, а то в оригинале они жутко часто там растут. Я пользовался лобзиком и стальной "ниткой" для пиления пластмасс.





Остаётся только запаять одну из дыр и вставить свою оптику. Но отверстие в кулере - не то ни сё... Хотя.. смотря какая оптика.

[Wolfsangel]

Вопрос - как выбили из него медную вставку? У меня она походу там чрезмерно запресована.

[MrHot]

Для выбивания центрального медного основания тебуются тиски и горелка (паяльная лампа, или домашняя газовая плита). Нужно заранее развести щёчки тисков на расстояние, немного превышающее внешний диаметр центрального медного стержня. Приготовить все ударные инструменты. Затем очень хорошо разогреть кулер. И ухватив щипцами утащить на подготовленные тиски. Затем следует в центральную часть наставить какой-нибудь стальной стержень и стучать молотком по стержню до выноса центральной части вон.
Я сначала разогрел, но мало. Ничего не вышло. Пришлось ещё разогреть и всё пошло. Главное алюминий чтобы не отёк.

[MrHot]

Кажется, требуется уточнить что за кулер использовался, и какие у него габариты.
Скажу честно - мне его дали не в магазине а так... как хлам.
Но он крайне напоминает вот это:
Intel Original Cooler for Socket-775 (Cu+Al, 1000-2700prm, 25dBA)
В центре этого кулера есть массивный "стержень" из меди. Его и следует извлекать.
Есть ещё точно такие же кулера, но без медного стержня. Соответсвенно там нет дырки.



Отпиливание рёбер производилось обычным ручным лобзиком. В лобзик зажимались вот такие вот полотна:



В частности использовалось именно вот такая "нитка":



Диаметр внутреннего отверстия (будующей камеры) равен 32,5мм. Высота камеры равна 32мм. Взвешивание не производилось, т.к. нет весов и рёбра каждый пилит сам, на свой вкус и цвет. Что собственно и изменит массу.

[Vadmka]

Если нет лобзика, ребра можно просто выломать. Прочной отверткой с плоским жалом ненужное ребро отгибается до предела в одну сторону, потом в другую и опять.. И так секунд....но не больше минуты на одно ребро. Нужно только смотреть, чтоб ребро гнулось у основания, тогда там оно и сломается. Ну а если немного осталось, можно довести до красоты надфилем. Например здесь http://gron.ucoz.ru/forum/5...