Starke Leistung Hochleistungskühlkörper von CTX

Hochleistungskühlkörper für Elektronik

Leistungsstarke elektronische Baugruppen, wie sie beispielsweise in der Antriebstechnik oder in Frequenzumrichtern Verwendung finden, benötigen Kühlung, um den Leistungshalbleiter vor Überhitzung und Funktionsausfall zu schützen. Eine typische Kühllösung sind unsere applikationsspezifischen Hochleistungskühlkörper. Kombiniert mit einem Lüfter für die forcierte Kühlung stellen die besonders kompakten und leistungsstarken Kühlkörper eine kostengünstige Alternative zu Flüssigkeitskühlsystemen dar.
 

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Große Oberfläche

Hochleistungskörper zeichnen sich durch eine besonders hohe Rippendichte und damit durch eine sehr hohe Kühlkörperoberfläche aus.

Hocheffizient

Hochleistungskühlkörper sind um bis zu 40 % leichter, sparsamer und kleiner als herkömmliche Strangkühlkörper

Verfahrensvielfalt

Je nach geforderten Eigenschaften und Stückzahlen der Hochleistungskühlkörper nutzen wir unterschiedliche Fertigungsverfahren.

Passgenaue individuelle Kühllösungen

Viele Hochleistungskühlkörper sind modular aufgebaut. Kühlkörperbasis und Kühlrippen werden wahlweise miteinander verklebt (Bonded Fins), kaltverschweißt oder (hart)verlötet (Brazed Fins). Weitere typische Herstellungsverfahren sind das Einpressen der Kühlrippen in die Basis (Crimped Fins), das Herausschaben der Rippen aus dem Metallblock (Skived Fins), das Kaltfließpressen und das Reibrührschweißen (Friction Stir Welding).

Welches Verfahren jeweils zur Anwendung kommt, entscheidet die jeweilige Applikation anhand der geforderten Kühlleistung, dem zur Verfügung stehenden Bauraum und der Anzahl der zu fertigenden Kühlkörper.

Hier erfahren Sie mehr über die Fertigungsverfahren!
 

Grundsätzliche Vorzüge von Hochleistungskühlkörpern

  • Applikationsspezifische Lösungen
  • Leistungsstark und kompakt
  • Direkter Kontakt zum elektronischen Bauteil
  • Extrem effektive Wärmeableitung
  • Ideal zur Lüfter gestützten Kühlung
Modulare Hochleistungskühlkörper für elektronische Bauteile

Hochleistungskühlkörper in Modulbauweise

Bei der modularen Bauweise werden aus vorgefertigten Standardmodulen individuelle Kühlkörper mit hoher Rippendichte und langen Kühlrippen gefertigt. Für die Verbindung der einzelnen Elemente zu einem Hochleistungskühlkörper stehen drei Verfahren zur Verfügung: das Hartverlöten (Brazing) , das Reibrührschweißen (Friction Stir Welding) und das Verpressen (Crimping).
 

Die Vorteile modularer Hochleistungskühlkörper auf einen Blick

  • Große Auswahl an Standardmodulen
  • Applikationsspezifisch konfigurierbar
  • Individuelle Lösungen ohne oder mit nur geringen Werkzeugkosten
  • Materialkombination aus Aluminium und Kupfer möglich
  • Vernetzung der Molekularstruktur
  • Minimale Übergangswiderstände
  • Kostengünstige Alternative zu Flüssigkeitskühlkörpern

Hohe Rippendichte garantiert Die Anwendung bestimmt Fertigungsverfahren und Kühlkörpermaterial

Je nach geforderter Leistung und Stückzahl kommen zur Herstellung von Hochleistungskühlkörpern für die forcierte Kühlung unterschiedliche Verfahren und Materialien zum Einsatz.

Hartverlötete modulare Hochleistungskühlkörper

Beim Hartverlöten mehrerer stranggepresster Lamellen zu einem Hochleistungskühlkörper vernetzt sich die Molekularstruktur der Module. Das sorgt für minimale Übergangswiderstände. Damit besitzen hartverlötete modulare Kühlkörper die gleichen technischen Eigenschaften wie herkömmliche Stranggussprofile, sind jedoch um bis zu 40 % leichter und kompakter als diese. Sie eignen sich bestens für Applikationen der Leistungselektronik und kommen typischerweise in Power-Management-Lösungen zum Einsatz, insbesondere bei Rechenzentren.

Reibrührgeschweißte modulare Hochleistungskühlkörper

Wenn besonders breite Aluminiumkühlkörper mit sehr hohen Kühlrippen benötigt werden – beispielsweise zur Kühlung von Wechselrichtern für PV-Module – bieten sich modulare Hochleistungskühlkörper an, deren Komponenten mittels Reibrührschweißen (Friction Stir Welding) miteinander verbunden werden. Das Verfahren erzeugt absolut dichte, porenfreie und belastbare Schweißverbindungen, ohne das Materialgefüge zu verändern. Damit ist ein optimaler Wärmeübergang gewährleistet.

Skived Fins – Hochleistungskühlkörper mit geschabten Rippen

Skived Fins besitzen besonders feine Rippen und eine hohe Rippendichte. Da die Lamellen aus einem Aluminium- oder Kupferblock herausgeschabt werden, entfallen thermische Widerstände am Übergang von Kühlkörperbasis und Kühlrippen. Hochleistungskühlkörper mit geschabten Rippen punkten daher mit sehr hohen spezifischen Leistungsdichten. Kombiniert mit Lüftern stellen Skived Fin Kühlkörper eine typische Kühllösungen für die aktive Kühlung von Small Form Factor Systems und CPUs dar.

Modulare Hochleistungskühlkörper mit eingepressten Kühlrippen

Besonders leistungsstark und kompakt sind unsere Crimped Fins. Die Hochleistungskühlkörper aus Kupfer- oder Aluminiumbodenplatten mit eingepressten Aluminiumrippen zeichnen sich durch ein optimales Verhältnis von Kühlkörpergewicht, -größe und Kühlleistung sowie einen geringen Wärmewiderstand am Übergang von Basis und Rippen aus. Durch eine entsprechende Strukturierung der Kühlrippenoberfläche lässt sich die spezifische Kühlleistung bei gleicher Grundfläche und Rippengeometrie variieren. Kombiniert mit einem Lüfter stellen Crimped Fins damit ebenfalls eine effiziente Alternative zu Flüssigkeitskühlkörpern dar. Typische Einsatzgebiete sind Applikationen mit starker Wärmeentwicklung, zum Beispiel in der Rundfunktechnik, bei der Stromübertragung oder bei UPS-Systemen.

Kaltfließgepresste Kühlkörper – Ideal zur Kühlung von Hochleistungs-LEDs

Kaltfließgepresste Kühlkörper aus Reinaluminium (AL1070/AL1050) oder Reinkupfer (CU1100/CU1020) besitzen exzellente thermische und mechanische Eigenschaften. Ihre spezielle Stift- bzw. Rippenform und deren Anordnung sorgen für sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten. Dies führt bereits bei natürlicher Konvektion zu optimalen Kühlleistungen. Ebenfalls günstig auf die Kühlwirkung wirken sich die homogene Materialstruktur und das besonders dichte Gefüge aus. Kaltfließgepresste Kühlkörper sind bei gleichen Außenabmessungen deutlich leistungsstärker als Druckgusskühlkörper und können diese in vielen Anwendungen ersetzen. Bevorzugte Anwendungen sind allerdings die Kühlung von LED-Leuchten in Fahrzeugen und im industriellen Bereich, beispielsweise zur Ausleuchtung im Einzelhandel.

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