Anwendungsspezifisch und wirtschaftlich
Kühlkörper und Gehäuse im Druckgussverfahren
Das Druckgussverfahren erlaubt die Fertigung von Kühlkörpern und Elektronikgehäusen in vielen unterschiedlichen Größen und Formen. Trotz anfallender Werkzeugkosten ist es eine wirtschaftliche Lösung – auch für die Fertigung kleiner Serien.
Bei der Gestaltung des Gusswerkzeugs lassen sich auch anspruchsvolle anwendungsspezifische Kühlkörpergeometrien berücksichtigen. Sind sehr große Stückzahlen gefordert, kann mithilfe eines Werkzeugs, das mehrere Kavitäten aufweist, eine große Anzahl von Kühlkörpern gefertigt werden, was zur Senkung der Stückkosten führt.
Weiterer Vorteil des Druckguss-Verfahrens: Eine kostspielige CNC-Nachbearbeitung ist nur an Stellen mit besonders hohen Oberflächenanforderungen erforderlich.
Maßgefertigte Druckgussgehäuse
Wenn robuste, komplexe Gehäuse in kleineren oder größeren Serien gefragt sind, ist das Druckgussverfahren die richtige Wahl – so auch bei Gehäusen für Steuerungs- und Antriebssystemen für den Maschinen- und Anlagenbau. Die empfindliche Elektronik bei Stellantrieben beispielsweise erfordert die prozesssichere Unterbringung in einem kompakten Gehäuse. Obwohl die Herstellung von Gusswerkzeugen vergleichsweise kostenintensiv ist, lohnt sich die Investition bei einer entsprechenden Anzahl von Gehäusen aufgrund der Einsparung bei Beschaffung, Montage und Oberflächenbearbeitung. Bereits bei kleineren Bedarfsmengen kann sich die Investition lohnen.
Druckguss-Flüssigkeitskühlkörper für den Volumenbereich
Bei Flüssigkeitskühlkörpern aus Aluminiumdruckguss erfolgt die Herstellung der Kühlplatte mit Hilfe eines Druckgusswerkzeugs. Die einmalige Herstellung des Druckgusswerkzeugs ist zwar sehr kostenintensiv, doch die Vorteile des Verfahrens überwiegen im Volumenbereich bei weitem. So lassen sich bei der Werkzeuggestaltung auch anspruchsvolle Kühlkörpergeometrien berücksichtigen. Damit ist eine kostspielige CNC-Nachbearbeitung nur an Stellen mit besonders hohen Oberflächenanforderungen erforderlich. Zudem lässt sich bei sehr großen Produktionsmengen ein Werkzeug fertigen, das mehrere Kavitäten aufweist. Auf diese Weise sind pro Gussvorgang mehrere Kühlplatten herstellbar, was die Teilekosten zusätzlich senkt.
Eine typische Anwendung eines Druckguss-Flüssigkeitskühlkörpers ist die Kühlung des Batteriemanagementsystems in Elektroautomobilen.
Oberflächenveredelung und CNC-Bearbeitung
Obwohl bei technischen Produkten die anwendungsspezifischen Anforderungen im Vordergrund stehen, ist auch die Optik eines Kühlkörpers wichtig. Daher bietet CTX auf Wunsch eine Oberflächenveredelung mittels Pulverbeschichtung, Lackierung oder Chromatierung an. Die Oberflächenbehandlung dient auch dem Korrosionsschutz. Eine Oberflächenbehandlung mittels Sand- oder Glasperlenstrahlen ist ebenso möglich wie eine individuelle farbliche Gestaltung oder Beschriftung mittels Sieb- oder Tampondruck.
Eine nachträgliche, zeichnungsgerechte CNC-Bearbeitung einzelner Kühlkörper- oder Gehäusestellen sorgt für einen perfekten Formschluss zwischen dem zu kühlenden Bauteil und dem Kühlkörper bzw. zwischen Gehäuse und anschließenden Bauteilen. Dadurch verringert sich der Wärmeübergangswiderstand und die Wärmeleitung wird optimiert.
Thermische Simulation und DFM-Analyse
Vor der Produktion des Druckgusswerkzeuges kann – bei Bedarf – eine thermische Simulation und/oder eine DFM-Analyse (Design-for-Manufacturing) durchgeführt werden. Die DFM-Analyse bezieht sich u. a. auf mögliche Auswerfer- und Einspritzpunkte sowie Entformungsschrägen beim Werkzeug. Anhand der Analyse-Ergebnisse kann die Realisierbarkeit des Druckgusswerkzeuges gemeinsam mit dem Kunden besprochen werden. Mit der thermischen Simulation lässt sich der Temperaturzustand eines elektronischen Bauteils vorausberechnen und ein entsprechendes Kühlkörperdesign entwickeln. Die Simulation zeigt mögliche thermische Probleme frühzeitig auf. So lassen sich das Design und die Kühlleistung optimieren und zudem Kühlkörpermaterial und -gewicht einsparen. Voraussetzung für eine verlässliche thermische Simulation ist die Eingabe der definierten thermodynamischen Randbedingungen. Dazu zählen die zu erwartende Verlustleistung und das Design des Bauelements mit Bemaßung und Position des Hotspots. Hinzu kommen geometrische Einschränkungen sowie die für einen optimalen Betrieb maximal zulässige Oberflächentemperatur des Bauteils und die voraussichtliche Umgebungstemperatur.
Projektierungs- und Bearbeitungsservice
CTX unterstützt seine Kunden bereits bei der Projektierung, erstellt alle erforderlichen CAD-Daten sowie 3D-Modelle der Kühlkörper und liefert Designvorschläge zur Fertigungsoptimierung. Eine Mustererstellung ist kurzfristig möglich. Änderungen werden zeitnah vorgenommen.
ÜBER CTX THERMAL S
OLUTIONS
CTX Thermal Solutions GmbH ist ein Full-Line-Anbieter von kundenspezifischen und standardisierten Kühllösungen. Das Unternehmen mit Sitz im nordrhein-westfälischen Nettetal verfügt über eine umfassende technische Kompetenz und mehr als 25 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Vermarktung von Kühlkörpern, kühlenden Elektronikgehäusen und Lüftertechnik. Das außergewöhnlich breite Produktportfolio des führenden Handelshauses für Kühlkörper hält für nahezu jede Aufgabenstellung die optimale Kühllösung bereit. 1997 gegründet, beschäftigt CTX heute über 30 Mitarbeiter und hält gemessen am Umsatz einen nennenswerten Marktanteil in der Kühlkörperbranche. Allein 85 Prozent des Kühlkörpergeschäfts erzielt CTX mit projekt- und applikationsspezifischen Produkten. Unser Qualitäts- und Umweltmanagementsystem ist zertifiziert und entspricht den Anforderungen der DIN EN ISO 9001:2015 sowie der DIN EN ISO 14001:2015.
Wir erarbeiten gern gemeinsam mit Ihnen eine applikationsspezifische Lösung.
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- CTX Thermal Solutions GmbH
Lötscher Weg 104
41334 Nettetal
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