La pieza
Material: aluminio 5052 de 2 mm, elegido por conductividad térmica, resistencia a la intemperie y compatibilidad con anodizado. Una carcasa de unos 600 × 120 × 60 mm con una cara interna de montaje plana para la placa LED, superficie exterior anodizada y marco de lente con junta.
El requisito térmico era la restricción dominante: la cara de montaje de la placa debía ser plana y en contacto continuo, porque una capa de aire entre placa y carcasa es una barrera térmica que ninguna superficie exterior compensa.
El camino térmico
El diseñador del producto no aceptaba aletas convencionales, así que el área exterior salió de un patrón poco profundo de nervaduras estampadas formadas en la cara. Las nervaduras estampadas añaden área y rigidez a la vez, y se leen como un elemento de diseño y no como un disipador: ese era el requisito.
| Etapa | Requisito | Cómo se cumplió |
|---|---|---|
| Placa LED a carcasa | Contacto continuo, sin capa de aire | Tolerancia de planitud en la cara de montaje; material de interfaz térmica especificado por el cliente |
| A través de la pared | Camino corto en material conductor | La placa se monta en la cara conformada principal, no en un soporte |
| Carcasa al ambiente | Superficie más emisividad | Patrón de nervaduras estampadas en la cara exterior, añadiendo área sin aletas altas |
| Acabado exterior | Emisividad sin corrosión | Anodizado en lugar de pintado; el anodizado transparente conserva el aspecto metálico |
Conformado, anodizado y enmascarado
El anodizado hace crecer el óxido desde el aluminio, de modo que mueve la superficie cerca de la mitad del espesor del recubrimiento por cara. En una carcasa cuya cara de montaje lleva requisito de planitud eso importa; se resolvió enmascarando la cara de montaje para que quede desnuda y estable dimensionalmente.
El enmascarado protege también la conexión de tierra y el asiento de la junta, ambos necesitados de metal desnudo para funcionar. Como en toda pieza enmascarada, el plano define las zonas en lugar de dejarlo a la etapa de acabado.
Inspección
La planitud de la cara de montaje se midió en la primera pieza, porque es la característica de la que depende el rendimiento térmico, y el espesor del recubrimiento se verificó en las caras anodizadas incluido el patrón de nervaduras, donde la cobertura se pierde con facilidad en las hendiduras.
Las zonas enmascaradas se verificaron como aluminio desnudo. Una cara de montaje anodizada parecería correcta y añadiría una capa térmicamente resistente justo donde el diseño necesita contacto, de ahí que merezca la pena esta comprobación explícita.
Lo que se traslada
- En una carcasa que disipa, la cara de contacto interna es la característica crítica, no el área exterior.
- Las nervaduras estampadas añaden área y rigidez de una vez y pueden estilizarse como elemento de diseño.
- El anodizado mueve superficies. Enmascare todo lo que tenga función dimensional o eléctrica.
- Anodice el aluminio que deba radiar; una película de pintura sobre la misma superficie reduce su emisividad.