Die Königsklasse unter den Kühllösungen Flüssigkeitskühlkörper – wenn’s richtig heiß hergeht

Flüssigkeitskühlkörper

Wo Schnelligkeit gefragt ist, kann Hitze zum Problem werden. Wenn Hochleistungsprozessoren so viel Wärme produzieren, dass passive oder lüftergestützte Kühllösungen an ihre Leistungsgrenzen stoßen, sind Flüssigkeitskühlsysteme mit geschlossenem Kühlkreislauf die Kühllösung der Wahl: Sie bilden die oberste Leistungsklasse der aktiven Kühllösungen. Direkt am Hotspot montiert, führen sie innerhalb kürzester Zeit mehr Wärme ab, als jedes andere Kühlsystem.

Typische Anwendungsbereiche sind elektronische Systeme mit besonders hoher Leistungsdichte, darunter Batteriemanagementsysteme von Elektrofahrzeugen, die Medizintechnik und Technologien der Erneuerbaren Energie sowie die Bahntechnik und Hochspannungsumrichter.

Profitieren Sie von unseren Kühlsystemen der obersten Leistungsklasse! Wir machen Ihnen gern ein Angebot.

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Leistungsstark

Bis zu 25 % mehr Leistung bei hoher Leistungsdichte

Individuell

Kühlung auch bei schwierigen Geometrien möglich

Bedarfsgerecht

Anfertigung erfolgt passgenau nach thermischer Simulation

Individuelle Flüssigkeitskühlkörper aus Aluminium, Kupfer, Edelstahl

Typische Materialien Aluminium, Kupfer, Edelstahl

Der klassische Flüssigkeitskühlkörper besteht aus einer Aluminium-Kühlplatte mit eingebetteten Rohren aus dem leicht zu bearbeitenden exzellenten Wärmeleiter Kupfer. Auch Rohre aus Edelstahl oder Aluminium sind möglich, leiten die Wärme jedoch weniger gut ab. Als Kühlmittel kommen typischerweise Wasser, Glykol, Öl oder Alkohol sowie in Ausnahmefällen Gase zum Einsatz.

Es gibt allerdings auch Flüssigkeitskühlkörper, in deren Kühlkanäle keine Kupfer- oder Edelstahlrohre eingepasst werden. Dazu zählen Liquid Cooler mit eingefrästen Kühlkanälen, bei denen Ober- und Unterseite der Kühlplatte mittels Reibrührschweißen verbunden werden. Auch Kühlplatten mit gebohrten Kühlkanälen (deep hole drilling) und Flüssigkeitskühlkörper, die im Extrusionsverfahren gefertigt werden, benötigen keine zusätzlichen Rohre.

Ist die Wärmeentwicklung besonders hoch und Preis sowie Gewicht spielen eine untergeordnete Rolle, können Flüssigkeitskühlkörper auch vollständig aus Kupfer gefertigt werden.

Wir entwickeln auf Wunsch auch Liquid Cooler in Sonderformen und -aufbauten sowie anderen Metalllegierungen an.
 

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Flüssigkeitskühlung Material und Fertigungsverfahren machen den Unterschied

Aus welchen Materialien der Flüssigkeitskühlkörper besteht und in welchem Verfahren er gefertigt wird, hängt maßgeblich von der gewünschten Leistungsfähigkeit, dem genutzten Kühlmittel sowie der benötigten Kühlkörper-Stückzahl ab.

Hochtemperaturverlötete Flüssigkeitskühlkörper

Brazed für High-End-Anwendungen
Flüssigkeitskühlkörper, deren Ober- und Unterplatte durch Hochtemperaturlöten miteinander verbunden sind (Brazed Kühlkörper), bieten sich für High-End-Anwendungen und komplexe Geometrien wie beispielsweise integrierte Turbulatoren (brazed fins) an. Die Kühlkanäle werden in die Platten gefräst. Die Kantenlänge der Kühlkörper ist verfahrensbedingt auf ca. 500 mm begrenzt.

Kaltfließgepresste Flüssigkeitskühlkörper

Ideal für die Kühlung von IGBT
Ebenfalls extrem leistungsstark sind kaltfließgepresste Flüssigkeitskühlkörper aus Reinkupfer oder Reinaluminium mit integrierten Finnen an der Oberseite des Kühlelements. Das spezielle Herstellungsverfahren sorgt für eine verlustfreie Wärmeleitung zwischen Finnen, Kühlrohren und Kühlplatten. Eine typische Anwendung ist die Kühlung von IGBT.

Reibrührgeschweißte Flüssigkeitskühlkörper

Vereinfachte Fertigung
Reibrührgeschweißte Flüssigkeitskühlkörper benötigen keine gesonderten Rohre, da ihre Kühlkanäle in die Aluminiumkühlplatte gefräst werden. Zudem müssen keine Mindestbiegeradien der Rohre eingehalten werden. Allerdings gilt es etwaige Turbulenzen zu berücksichtigen. Der Formfaktor ist nicht komplett frei. Das Verfahren eignet sich für den Einzelteil- und Prototypenbau ebenso wie für die Serienfertigung.

Extrudierte Flüssigkeitskühlkörper

Für ganze Serien
Die Fertigung von Flüssigkeitskühlkörpern aus Aluminium mit gezogenen Kühlkanälen erfolgt in einer schrittweisen Extrusion. So bleibt der innere Kühlkanal stabil. Anschließend wird der Kühlkörper vorne und hinten mit entsprechenden Zusatzbauteilen verschlossen bzw. in das Kühlsystem integriert. Das Extrusionsverfahren eignet sich für die Produktion ganzer Serien bei vergleichsweise geringen Werkzeugkosten.

Flüssigkeitskühlkörper aus Aluminiumdruckguss

Minimale Stückkosten garantiert
Zur Herstellung von Flüssigkeitskühlsystemen in großen Mengen – beispielsweise für Anwendungen im Bereich Elektromobilität – hat sich das Aluminiumdruckgussverfahren etabliert. Da „nur“ die Kühlplatte mit dem Werkzeug hergestellt wird, bestehen keine Beschränkungen hinsichtlich des Materials der Kühlrohre. In die vorgeformten Nuten können je nach Anwendung und Kühlflüssigkeit Rohre aus Aluminium, Kupfer oder Edelstahl eingepresst werden. Erfahren Sie mehr über unsere Druckgusskühlkörper!

Oberflächenveredlung

Schöner Schutz 
Bei Flüssigkeitskühlkörpern dient die Veredelung der Oberfläche vor allem dem Schutz und der Optik des Kühlkörpers. Anders als beispielsweise bei kleineren Extrusions-Kühlkörpern ist eine thermische Optimierung durch eine Oberflächenveredlung hier nicht erforderlich. Erfahren Sie hier mehr über die Möglichkeiten und Effekte der Oberflächenveredlung von Kühlkörpern!

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