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Reibrührschweißen - Die Fertigungstechnologie für leistungsstarke Kühllösungen

Zur Sicherung der reibungslosen Funktion moderner Leistungselektronik ist die schnelle Abführung der Verlustleistung mithilfe kompakter und effizienter Kühllösungen zwingend erforderlich.


Dabei gestatten Fertigungstechnologien wie zum Beispiel das Reibrührschweißen (engl.: Friction Stir Welding, kurz FSW) die Fertigung von Kühlkörpern mit extrem großer wärmeleitender Oberflächen auf kleinstem Raum.

Das Verfahren des Reibrührschweißens stammt wie viele innovative Fertigungsmethoden aus der Automobilindustrie. Dort werden auf diese Art beispielsweise Auslassventile für Verbrennungsmotoren in großen Stückzahlen geschweißt. Heute findet das Verfahren zunehmend für die Fertigung von Kühllösungen für die Leistungselektronik Verwendung. Dabei werden Kühlkörperbasis und -rippen kalt verschweißt.  

Die recht junge Technologie, die erst 1991 erfunden wurde, eignet sich besonders für die Herstellung von Kühlkörpern aus Aluminium. Dabei erzeugt ein verschleißfestes, rotierendes Werkzeug so viel Wärme und Druck, dass die erwärmten Materialien quasi miteinander verrührt werden. Die so entstehenden Schweißnähte sind hochfest, absolut dicht und besitzen eine optimale Wärmeleitfähigkeit. Da unterhalb der Schmelzpunkte der Werkstücke gearbeitet wird, kommt es zu keinerlei Veränderungen des Materialgefüges und zu lediglich marginalen Verzugserscheinungen.

Vorteile:

  • optimale Wärmeleitfähigkeit
  • keine Schweißporen
  • absolut dichte Verbindungen
  • relativ niedrige Temperaturen und damit wenig Verzug
  • weder Zusatzwerkstoffe noch Schutzgase erforderlich
  • gleichmäßige, hochbelastbare Schweißnähte

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