써멀 구리스,써멀페이스트 에대해 알아보자!(feat. 3D 프린터)

써멀 구리스,써멀페이스트 에대해 알아보자!(feat. 3D 프린터)

안녕하세요

Kevin 입니다.

 

오늘은 3D프린터에서 필수불가결한 요소인 써멀 그리스(써멀페이스트)에대해 알아보도록 하겠습니다.

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써멀 구리스란 ?

 

높은 열전도율을 가진 유체 물질 입니다.

보통 많이 접하고 들을 수 있는 분야는 컴퓨터 분야인데요.

컴퓨터의 CPU에서는 많은 발열이 일어나게 됨으로 CPU위에 쿨러를 장착하게 되는데 이때 쿨러와 CPU 사이에 도포하는 것이 써멀 구리스입니다.

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그러면  도대체 왜?????

써멀구리스를 발라주는 것 인가?

 

"CPU와 방열판(쿨러)는 평평하여 서로 포개놓으면 평평한면이 맞닿는 것인데 써멀구리스를 발라줄 필요가 없지 않는가?"

라고 생각하실 수 있습니다.

하지만 아무리 정밀하게 가공을하더라도 가공면에는 미세한 흠집과 같은 공간들이 있습니다.

이 공간들로 인해 열전도율이 낮은 공기가 위치하게되고 그 공기가 차지하는 공간만큼 열전달 손실이 일어나기때문에

방열판을 통한 충분한 방열 및 쿨링이 이루어질 수 없게 되는 것입니다.

 

물론 면과 면이 용접이 된 후라면 말이 달라지겠습니다.

참고 : 네이버블로그 - COMPRO's some

이 미세한 틈들을 열전도율이 높은 써멀구리스를 사용하여 빈 공간, 공극을 메꿔주어 공기보다 열전도율을 높이게되어 보다 높은 효율로 방열 및 쿨링이 이루어질 수 있게해주는 것이

 

바로 써멀 구리스의 역할입니다.

 

보통 공기의 열전도율은 0.025 W/m·K 인데 비해 비전도성 서멀 그리스의 열전도율은 제품에 따라 1.2 ~ 14 W/m·K으로 열전도율이 최대 공기의 500배 이상이고, 싸구려 서멀 그리스조차도 최소 공기의 50배는 된다.

[참고 나무위키 - 서멀 그리스]

 

또한 부가적으로 써멀 구리스는 미세한 틈들을 메워줌으로써 써멀구리스를 사용하기 이전에 틈사이로 들어갈 수 있는 미세한 먼지들을 써멀구리스의 도포로써 미연에 이물질 침투를 방지해주는 역할을 합니다.

 

이와같은 써멀구리스는 3D프린터에 적용할 수 있는 부분이 많이 있습니다.

주로 사용하는 보급형 프린터 중 주된 타입인 FFF(FDM)타입의 프린터는 고온(200도 이상)의 압출기를 통해 필라멘트가 녹아 나오게되는데 이 압출기 또한 여러 부품의 결합 및 조립으로 이루어진 하나의 큰 부품이기에 위에도 언급하였드시 미세한 공극들로 인하여 열전도율의 효율이 낮아지기때문에 이부분들에 고온용 써멀 구리스를 사용하여 열 사용 효율을 올려주는 것 입니다.

사진 출처 : https://craftbot.com/forums/view-thread/1434

예를 들면 주로 써멀 구리스를 도포해주는 곳은 "노즐 목"과 "히트 싱크(방열판)"과의 맞닿는 면에 써멀구리스를 도포하여줍니다.

이 부분은 온도가 원활하게 열전달이 이루어져 방열이 이루어져야하는 부분으로써 방열이 제대로 이루어지지 않을 경우 내부를 지나가는 필라멘트가 압출기의 토출구에 도달하기도 전에 흐물흐물 녹기 시작하여 원활하고 정확한 재료 공급이 되지 않을 수 있습니다. (이를 일부 유저분들은 "동맥경화"현상이라고 부른다고 합니다."

 

그렇기때문에 노즐목과 히트싱크 사이에 써멀구리스를 꼭 도포하여주어 방열의 효율을 높여주는 것을 권장하는 바입니다.

 

추가 참조