11 Arten von Kühlkörpern

Wenn Sie einen Kühlkörper entwerfen oder in der Anfangsphase des Projekts, fragen Sie sich vielleicht, welche Arten von Kühlkörpern Sie verwenden sollten. Wird das Design die Tests erfolgreich bestehen? Als professioneller Anbieter von Kühlkörpern verfügt Pioneer Thermal über mehr als 19 Jahre Erfahrung in der Herstellung und Konstruktion von Kühlkörpern. Wir können Prototypen bauen, um zu überprüfen, ob das Design das Problem der Wärmeableitung perfekt lösen kann, bevor wir in die Großserienproduktion gehen, um Zeit und Kosten zu sparen.

Aus Sicht des Herstellungsprozesses kann ein Kühlkörper in unter 11 Typen unterteilt werden.

Arten von Kühlkörpern	Material	Werkzeuge erforderlich	Mindestbestellmenge	Produktionskapazität/Monat
Extrusions-Kühlkörper	AL6063-T5/T6 AL6061-T6	Ja	>500 Stück, geeignet für mittlere und große Mengen	5,000,000
Kühlkörper zum Stanzen	Stanzrippe: AL1050, AL1100, AL3003, CU1100 Stanzplatte: AL6061, AL6063	Ja	>500 Stück, geeignet für mittlere und große Mengen	1,000,000
CNC-gefräster Kühlkörper	AL5083, AL6060, AL6061, AL6063, AL6082, CU1100, CU1020	Nein	Kleines Volumen bis hohes Volumen	200,000
Geschmiedeter Kühlkörper / Pin-Fin-Kühlkörper	AL1070, AL6063, CU1100	Ja	>500 Stück, geeignet für mittlere und große Mengen	500,000
Kühlkörper aus Druckguss	ADC12/ADC10/A380/A356	Ja	>1000 Stück, geeignet für mittlere und große Mengen	1,000,000
Kühlkörper mit geschälter Lamelle	AL1060/AL6063/CU1100	Nein	Kleines Volumen bis hohes Volumen	500,000
Kühlkörper zum Löten	AL6063/AL6061/AL1100/CU1100 + Kupfer C1020	Hängt	Kleines Volumen bis hohes Volumen	1,000,000
Heatpipe-Kühlkörper	AL6063/AL6061/AL1100/CU1100 + Kupfer C1020	Hängt	Kleines Volumen bis hohes Volumen	500,000
Kühlkörper zum Vakuumlöten	AL6061, AL6063, AL3003	Nein	Kleines Volumen bis hohes Volumen	100,000
Dampfkammer	CU1020	Ja	Kleines Volumen bis hohes Volumen	100,000
Verschiedene Arten von Kühlplatten	AL6082, AL6063, AL6061, AL3003	Hängt	Kleines Volumen bis hohes Volumen	100,000

 

1. Extrusions-Kühlkörper

Extrusions-Aluminiumprofile werden normalerweise zur Herstellung von LED-Kühlkörpern verwendet (normalerweise der sonnenblumenförmige Kühlkörper), das Material ist meistens A6063. Die Vorteile sind:

ein. Der Wärmeableitungseffekt des Produkts ist relativ gut

b. Die Oberflächenbehandlung des fertigen Produkts, wie z. B. die anodische Oxidation, ist relativ einfach.

c. Der Produktionszyklus von Werkzeugen ist kurz und dauert normalerweise 10 ~ 15 Tage.

Einige Extrusionskühlkörper, die wir hergestellt haben

2. Stanzen des Kühlkörpers

Der Stanzkühlkörper wird durch Stanzwerkzeuge aus einer gestanzten Lamelle aus einem Blech hergestellt, dann werden die Lamellen an die Basis gelötet. Da die Finne von einem Automaten gestanzt wird, ist die Kapazität sehr hoch, daher ist der Preis niedriger. Die Leistung ist aber auch relativ geringer.

Einige Stanzkühlkörper, die wir hergestellt haben

3. CNC-gefräster Kühlkörper

CNC-gefräste Kühlkörper haben mehr Flexibilität, sie können eine komplexere Form und engere Toleranzen erreichen und haben auch eine viel größere Materialauswahl als andere Kühlkörper. Aber wenn Sie ein großes Volumen haben, ist die CNC-Bearbeitung keine kostensparende Option für Sie.

Einige CNC-gefräste Kühlkörper, die wir hergestellt haben

4. Schmieden eines Kühlkörpers, auch bekannt als Pin-Fin-Kühlkörper

Prinzip des Schmiedekühlkörpers: Beim Schmieden wird eine Schmiedemaschine verwendet, um Druck auf den Metallknüppel durch das Werkzeug auszuüben, so dass das Material eine plastische Verformung erzeugt und seine ursprüngliche Größe, Form und Leistung verändert, um die gewünschte Form und Größe des Umformverarbeitungsverfahrens zu erhalten.

 

Geschmiedeter Kühlkörperprozess: Rohling --> Erweichen (Phosphatieren) --> Schmieden --> Bearbeitung --> Oberflächenbehandlung

Vorteile des Schmiedens von Kühlkörpern:

Beim Schmieden kann weniger Schnitt oder schnittfreie Verarbeitung erreicht werden, Rohstoffkosten gespart werden, hohe Produktionseffizienz, hohe Festigkeit, hohe Präzision, hohe Oberflächengüte, kann nicht nur der herkömmliche Druckgusskühlkörper und Extrusionskühlkörper ersetzt werden, sondern auch die Kostenleistung ist besser. Mit seinen einzigartigen Eigenschaften kann das Schmieden auch komplexe Formen herstellen, die mit anderen Verfahren nicht hergestellt werden können, um den besonderen Leistungsanforderungen einiger Produkte gerecht zu werden. Die Anwendbarkeit des Produkts ist stärker.

Einige Schmiedekühlkörper, die wir hergestellt haben

5. Kühlkörper aus Druckguss

Druckguss ist ein hocheffizientes Herstellungsverfahren, mit dem Teile mit komplexen Formen hergestellt werden können. Beim Druckguss können Kühlkörperlamellen in einen Rahmen, ein Gehäuse oder ein Gehäuse eingebaut werden, so dass die Wärme ohne zusätzlichen Widerstand direkt von der Quelle auf die Umgebung übertragen werden kann. Wenn der Druckguss sein volles Potenzial ausschöpft, bietet er nicht nur eine hervorragende thermische Leistung, sondern auch erhebliche Kosteneinsparungen.

Hochdruck-Druckguss-Kühlkörper sind eine kostengünstige Alternative für Anwendungen mit hohen Stückzahlen und ermöglichen es uns, komplexe Formen mit einem hohen Maß an Präzision und Wiederholbarkeit herzustellen. Unser erfahrenes Design- und Fertigungsteam kann Ihnen helfen, einen für Ihre Anwendung optimierten Druckgusskühlkörper zu entwickeln, um die Wärmeübertragung und Kosteneffizienz zu maximieren und gleichzeitig das Gewicht zu minimieren und sicherzustellen, dass Sie Ihre Investition in Druckgusswerkzeuge optimieren.

Einige Druckguss-Kühlkörper, die wir hergestellt haben

6. Kühlkörper mit geschälten Lamellen

Geschälte Lamellen werden mit einem Werkzeug hergestellt, das die Lamellen von einer Aluminium- oder Kupferbasis abrasiert und dann die Lamellen aufrichtet, das Verhältnis von Lamelle zu Lücke ist extrem hoch, das Prozessvideo finden Sie. Da kein Löten erforderlich ist, kann die Wärmeableitung den höchsten Wert erreichen.

Einige von uns hergestellte Kühlkörper mit geschälten Lamellen

7. Kühlkörper löten

Geschweißte Kühlkörper sind Wärmeableitungsprodukte, die unter Verwendung des Lötprozesses als Hauptprozess hergestellt werden.

Ausgehend von der Grundplatte und den Lamellen aus dem geschweißten Kühlkörper und kombiniert mit den beiden am häufigsten verwendeten Materialien Kupfer und Aluminium kann der Lötkühlkörper je nach Art und Weise, wie er miteinander verschweißt wird, in die folgenden vier Kategorien unterteilt werden.

1. Zusammengeschweißte Aluminiumlamellen + Aluminiumgrundplatte können einen Vollaluminium-Lötkühlkörper bilden. Der komplett aus Aluminium geschweißte Kühlkörper verfügt über mehrere Funktionen:

a. hohe Dichte der Flosse;

b. geringes Gewicht des Kühlkörpers.

Da die Wärmeableitungswirkung eines Kühlkörpers unter bestimmten Bedingungen proportional zur Wärmeableitungsfläche ist, ist die Wärmeableitungswirkung umso besser, je größer die Wärmeableitungsfläche ist. Daher hat sich die Dichte der Lamelle erhöht, wodurch die Wärmeableitungsfläche vergrößert wurde, so dass ihre Wärmeableitungswirkung verbessert wurde.

2. Eine Bodenplatte aus Kupfer + miteinander verschweißte Kupferlamellen können einen Kühlkörper aus reinem Kupfer bilden. Der K-Wert der Wärmeleitfähigkeit von Kupfer ist mehr als doppelt so hoch wie der von Aluminium, so dass seine Wärmeübertragungsleistung besser ist. Bei den Wärmeableitungsproblemen, die mit Aluminium schwer zu lösen sind, können Sie Kupfer zur Lösung verwenden. Ein Kühlkörper aus reinem Kupfer hat jedoch einige Nachteile, wie z. B. die Kupferhärte ist relativ gering, das Gewicht von Kupfer ist relativ schwer, die Dichte ist mehr als doppelt so hoch wie die von Aluminium, der Preis ist auch mehr als doppelt so hoch wie der von Aluminium.

3. Aluminiumlamellen + Kupfergrundplatte können in eine Kupfergrundplatte geschweißt werden Aluminiumlamellenlötkühlkörper, die Eigenschaften dieser Art von Kühlkörper bestehen darin, die gute Wärmeübertragung und gleichmäßige Temperaturleistung von Kupfer und das geringe Gewicht, die niedrigen Kosten und die bessere Festigkeit von Aluminium zu berücksichtigen

4. Mit einer Aluminium-Grundplatte + Kupferlamellen löst dies das Problem der feineren Verarbeitung, und der fertige Kühlkörper hat eine relativ höhere strukturelle Festigkeit.

Einige Lötkühlkörper, die wir hergestellt haben

8. Kühlkörper der Heatpipe

Heatpipe-Kühlkörper ist eine Art hocheffizienter Kühlkörper, der einzigartige Wärmeableitungseigenschaften aufweist. Das heißt, es hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und die Temperaturverteilung entlang der axialen Richtung zwischen seiner Verdampfungssektion und der Kühlsektion ist gleichmäßig und im Grunde gleich.

Der Wärmewiderstand des kühlkörper wird durch die Wärmeleitfähigkeit des Materials und die effektive Fläche innerhalb des Volumens bestimmt. Wenn aus massivem Aluminium oder Kühlkörper aus Kupfer Bei einem Volumen von 0,006 m³ kann eine Vergrößerung des Volumens und der Fläche den Wärmewiderstand nicht wesentlich verringern. Bei zweiseitigen wärmediskreten Halbleiterbauelementen kann der Wärmewiderstand des luftgekühlten Kühlkörpers aus Kupfer oder Vollaluminium nur 0,04 °C / W erreichen. Und der Kühlkörper der Heatpipe kann 0,01 °C / W erreichen. Unter natürlichen Konvektionskühlbedingungen Heatpipe-Kühlkörper Die Leistung kann im Vergleich zu einem physischen Kühlkörper um mehr als das Zehnfache gesteigert werden.

Heatpipe-Kühlkörper haben folgende Vorteile.

1. Schnelle thermische Reaktion, seine Fähigkeit, Wärme zu übertragen, ist mehr als 1000-mal größer als die von Kupferrohren gleicher Größe und gleichen Gewichts;

2. Kleine Größe und geringes Gewicht;

3. Hohe Wärmeableitungseffizienz, die das Design der Wärmeableitung von elektronischen Geräten vereinfachen kann, z. B. die Umstellung der Luftkühlung auf die Selbstkühlung;

4. Es ist keine externe Stromversorgung erforderlich und während der Arbeit ist keine besondere Wartung erforderlich.

5. Hat eine sehr gute Isothermität, nach dem thermischen Gleichgewicht ist der Temperaturgradient zwischen dem Verdampfungsabschnitt und dem Kühlabschnitt ziemlich klein, was als 0 angenähert werden kann;

6. Der Betrieb ist sicher und zuverlässig und belastet die Umwelt nicht.

Einige Heatpipe-Kühlkörper, die wir hergestellt haben

9. Kühlkörper für Vakuumlöten

Das Vakuumlöten ist ein relativ neues Lötverfahren, das entwickelt wurde, um den Anforderungen der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt, der Atomenergie, der Elektronik und der chemischen Industrie gerecht zu werden. Das Vakuumlötverfahren benötigt kein Lötflussmittel, um hochreaktive Metalle wie Aluminium und Titan zu verbinden, und gewährleistet gleichzeitig eine präzise und glänzende Verbindung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. Das Vakuumlöten wird in einem Vakuumofen durchgeführt, und mit der kontinuierlichen Verbesserung des Verhältnisses von Leistung und Preis des Vakuumofens wurde der Aluminium-Vakuumlötofen in einer Vielzahl von zivilen und militärischen Industrien eingesetzt. Das Aluminium-Vakuumlöten hat offensichtliche Vorteile gegenüber dem Salzbadlöten und dem Flussmittellöten:

1. Ungiftig und umweltfreundlich;

2. Kein Lötflussmittel, keine Schlacke, keine Reinigung nach dem Schweißen, wodurch Arbeits- und Materialressourcen gespart werden;

3. Erhitzen im Vakuum, keine Oxidationsprobleme und sehr große Werkstücke können bearbeitet werden;

4. Eine gleichmäßige Erwärmung und eine geringe Verformung können ohne Trimmen nach dem Schweißen erreicht werden, was für hochpräzise Aluminiumwellenleiter, die nach dem Schweißen schwer zu reinigen und zu trimmen sind, sehr notwendig ist und auch besser zum Löten von luftgekühlten Kühlkörpern und wassergekühlten Kühlplatten geeignet ist.

Der Vakuumofen besteht aus einer Vakuumkammer, einer Heizung, einer Steuerung und einem unterstützenden Vakuumsystem. Heutzutage ist das gängige Aluminium-Vakuumlöten ein Kaltwandofen mit wassergekühlten Wänden, der gute Produktionsbedingungen und eine hohe Qualität der gelöteten Werkstücke bietet und für die Bearbeitung von Kleinserien- und Mehrmengenteilen geeignet ist.

Einige von uns hergestellte Vakuumlöt-Kühlkörper

 

10. Kühlkörper der Dampfkammer

Der Dampfkammer-Kühlkörper besteht aus versiegelten Kupferplatten und ist mit einer kleinen Menge Flüssigkeit wie deionisiertem Wasser gefüllt, die eine schnelle Wärmeableitung von der Quelle ermöglicht. Im Inneren der Kammer befindet sich eine interne Stützstruktur, um das Einknicken der Kammerwände zu verhindern. Eine Dampfkammer, die formal als Heatpipe klassifiziert wird, ist eine der besten Optionen zur Wärmeverteilung an der Basis eines Kühlkörpers. und wird typischerweise für Hochleistungsgeräte verwendet. In Kombination mit gestanzten Lamellen entsteht ein High-End-Wärmemanagementgerät, das die Wärme schnell von einer kleinen Quelle auf eine große Oberfläche verteilen kann.

Ein Dampfkammer-Kühlkörper kann entweder in Aluminium- oder Kupferkühlkörper integriert werden. Die einfachste Methode besteht darin, eine Dampfkammer an die Basis eines extrudierten Kühlkörpers zu löten. Eine thermisch effizientere Methode besteht darin, einen Stapel gestanzter Lamellen direkt an die Oberfläche einer Dampfkammer zu löten. Um die Maßhaltigkeit zu verbessern, sind diese Flossen oft durch Verriegelungslaschen, sogenannte Reißverschlussflossen, miteinander verbunden.

Einige Dampfkammer-Kühlkörper, die wir hergestellt haben

11. Kühlplatte

Wenn die natürliche Kühlung und die Luftkühlung nicht in der Lage sind, die Anforderungen an die Wärmeableitung zu erfüllen, ist die wassergekühlte Kühlung die Richtung der Wahl, die ursprünglichen wassergekühlten Kühlplatten sind teurer, der Prozess ist auch komplexer, so dass der Einsatz von wassergekühlten Kühlplatten nicht sehr groß ist. Mit der Entwicklung der Technologie, insbesondere der Reife des Kühlherstellungsprozesses, sind die Kosten für wassergekühlte Kühlplatten jedoch gesunken. Darüber hinaus haben Kühlplatten für Wasserkühlungen mit zunehmender Komplexität des Produktdesigns zweifellos unvergleichliche Vorteile gegenüber anderen Kühlmethoden in Bezug auf die thermische Leistung und werden daher von Wärmedesign-Ingenieuren geschätzt.

 

Rührreibschweißen Kühlplatte

Das Rührreibschweißverfahren wird häufig bei der thermischen Konstruktion und Herstellung von wassergekühlten Kühlplatten eingesetzt. Der Vorgang besteht darin, einen Schlitz auf der Aluminiumbasis zu öffnen, dh den Wasserkanalschlitz, und dann eine dünne Aluminiumplatte auf die Basis zu legen und dann das Rührreibschweißverfahren zu verwenden, um die dünne Aluminiumplatte mit der Basis zu schweißen, der für die Wärmeableitung erforderliche Wasserkanal ist fertig. Oder bearbeiten Sie den Sockel zu einem Mikrokanal-Wasserkanal und legen Sie dann ein Stück Aluminiumplatte auf den Sockel, den Mikrokanal durch Rührreibschweißen versiegelt. Sie können sich auf das Video beziehen Auf dieser Seite.

Reibgeschweißte Kühlkörper haben die gleiche Form wie Profilkühlkörper, jedoch mit größeren Abmessungen und höherer Kühlleistung.

Die Rührreibschweiß-Kühlplatte hat folgende Vorteile:

1. Realisiert die Produktion von hochfaltigen, ultrabreiten Gehäusen und großen Kühlkörperstrukturen, wodurch der technische Engpass des Profilkühlkörpers gelöst wird.

2. Rührreibschweißen ist eine nicht-mittlere Wärmeschmelzung, die dem gleichzeitig zu extrudierenden Extrusionskühlkörper entspricht und eine Wärmeleitfähigkeit von 100 % des Materials erreicht.

3. Niedrigere Entwicklungskosten;

4. Kürzerer Entwicklungszyklus;

5. Hohe Stabilität der Kühlplatte beim Rührreibschweißen und einfache Wartung. Die Wasserkühlplatte, die durch das Rührreibschweißverfahren hergestellt wird, ist kostengünstiger, aber zuverlässiger.

Das Rührreibschweißen wurde in der Luft- und Raumfahrt, in der Kernenergie, in der Waffenindustrie, in der Automobilindustrie, in der Elektrizitätswirtschaft, in der Schiffsentwicklung, im Maschinenbau usw. in anderen neuen Technologien und traditionellen Industriesektoren mit seinen hohen Qualität, hohem Wirkungsgrad, Energieeinsparung und umweltfreundlichen technischen Eigenschaften eingesetzt.

Einige Kühlplatten, die wir gemacht haben

 

Wenn Sie nicht wissen, welche Art von Kühlkörper am besten zu Ihren Anforderungen passt, kontaktieren Sie uns jetzt, unser Profi wird Ihnen die beste Lösung für Ihre Anwendung anbieten.

 

 

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