Hochleistungskühlkörper mit geschälten Rippen
Hohe spezifische Leistungsdichte bei Kühlkörpern
Bei elektronischen Bauteilen geht der Trend zu mehr Leistung auf weniger Bauraum. Das bringt jedoch einen unangenehmen Nebeneffekt mit sich: Durch die höhere Verlustleistung entsteht mehr Wärme, die abgeführt werden muss. Die große wärmeleitende Oberfläche von Rippenkühlkörpern ermöglicht die schnelle und effiziente Entwärmung der Leistungselektronik. Für deren Herstellung kommen verschiedene Verfahren in Betracht: Das Skived Fin-Verfahren, das CTX schon lange anbietet, ist ideal, wenn Hochleistungselektroniken einen sehr effektiven Wärmetransport benötigen.
Herstellungsverfahren
Die Aufgabe eines Kühlkörpers ist die schnelle und effiziente Entwärmung von Leistungselektronik. Voraussetzung hierfür ist eine möglichst große wärmeleitende Oberfläche. Die klassische Kühlkörperbauform ist daher der Rippenkühlkörper. Um diesen herzustellen, stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung: eines davon ist das Skived Fin-Verfahren. In der Regel wird die Wärme der Rippenkühlkörper dabei zusätzlich durch Systemlüfter abgeführt, wodurch eine noch effektivere Kühlung möglich ist.
Skived-Verfahren bietet hohe Leistungsdichte
Beim Skived Fin-Verfahren werden die Kühlrippen aus einem Aluminium- oder Kupferblock einzeln herausgeschält – ganz ohne die thermischen Widerstände, die unvermeidlich bei Löt-, Kleb- oder Pressverbindungen auftreten. Die Verbindung zwischen Rippen und Kühlkörper wird dabei nicht unterbrochen. Auf diese Weise entstehen Kühlkörper mit einer hohen Dichte an besonders feinen und hohen Rippen, die übergangslos mit der Kühlkörperbasis verbunden sind.
Erweiterung des Maschinenparks
Durch Erweiterung des Maschinenparks ergeben sich bei CTX neue Möglichkeiten für dieses Verfahren. Mit einer neuen Schälmaschine können nun Hochleistungskühlkörper mit noch höheren und feineren Rippen als bisher sowie minimierten Abständen zwischen den Rippen produziert werden. Das Nettetaler Unternehmen kann nun folgende maximale Kühlkörper-Parameter realisieren:
- Rippenstärke (Fin Thickness): Al: 0,1– 2,0 mm; Cu: 0081 mm – 2,0 mm
- Länge der Kühlkörper: Al und Cu: 10 mm – 2.900 mm
- Breite der Kühlkörper: Al und Cu: 10 mm – 900 mm
- Rippenhöhe (Fin Height): Al und Cu: 1 mm – 180 mm
- Rippenabstand Mitte zu Mitte (Fin Pitch): Al: 0,2 –12 mm; Cu: 0,16 mm – 12 mm
Die neuen Maße sind eine deutliche Steigerung gegenüber den bisherigen Möglichkeiten. Bei Bedarf können die Skived-Kühlkörper auch mit einer CNC-Maschine bearbeitet werden, um den Strömungsweg durch verschiedene Ausrichtungen der Rippen zu verbessern und somit höhere Kühlanforderungen zu erfüllen.
Viele Vorteile durch das Skived Fin-Verfahren
- keine thermischen Widerstände beim Übergang von Kühlkörperbasis und Rippen
- sehr hohe Kühlwirkung
- besonders dünne und lange Rippen realisierbar
- hohe Rippendichte
- keine Werkzeugkosten
- geeignet für die Einzelstück-, Muster oder kleine Serienfertigung
Erste Wahl: Aluminium
Faktoren wie Material und Form spielen bei der Auswahl des passenden Kühlkörpers eine zentrale Rolle. Die thermische Leistung ergibt sich aus der Wärmeleitfähigkeit des verwendeten Materials, der Größe der Oberfläche und der Masse des Kühlkörpers. Aluminium zeichnet sich dabei durch sein geringes Gewicht bei guter Wärmeleitfähigkeit aus. Deswegen wird dieser Werkstoff bevorzugt bei der Herstellung von Kühlkörpern eingesetzt – entweder in seiner reinen Form oder als Legierung. Beim Skived Fin-Verfahren kommt standardmäßig Reinaluminium Al 1060 und Al 1070 zum Einsatz. Dieses bietet folgende Vorteile:
- sehr hohe Plastizität
- korrosionsbeständig
- leicht lötbar
- sehr hohe Wärmeleitfähigkeit von ca. 235 W/(m * K).
Aktive und passive Kühlung mittels
Luft, Flüssigkeiten oder Heatpipes
Leistungsstarke Kühllösungen für eine
schnelle und effiziente Wärmeableitung
Anwendungsspezifische Kühllösungen
nach Kundenvorgaben
ÜBER CTX THERMAL S
OLUTIONS
Seit mehr als 25 Jahren entwickelt und realisiert die CTX Thermal Solutions GmbH passgenaue Kühllösungen für die Elektronik in nahezu allen industriellen Branchen. Eine umfassende technische Kompetenz im Thermomanagement, modernste Fertigungstechnologien und nicht zuletzt die unvergleichlich große Produktvielfalt führten CTX an die europäische Spitze der Branche. Für seine Kunden übernimmt CTX neben der Neuentwicklung kundenspezifischer Kühllösungen auch die Realisierung von Kühlkörpern nach Zeichnungsvorgaben und die komplette logistische Abwicklung des Warentransports.
CTX wurde 1997 gegründet und beschäftigt über 35 Mitarbeiter. Das Unternehmen gehört umsatzmäßig zu den größten Anbietern von Kühllösungen, insbesondere im Hinblick auf anwendungsspezifische Kühllösungen. Das zertifizierte Qualitäts- und Umweltmanagementsystem entspricht den Anforderungen der DIN EN ISO 9001:2015 sowie der DIN EN ISO 14001:2015.
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- CTX Thermal Solutions GmbH
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41334 Nettetal
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