Kaltgeschmiedeter Kühlkörper
Ein Kühlkörper, der durch Erhitzen metallischer Materialien mithilfe der Kaltschmiedetechnologie und anschließendes Schmieden bei Raumtemperatur hergestellt wird.
Was ist ein Kaltschmiede-Kühlkörper?
Kaltgeschmiedete Kühlkörper werden durch Kaltschmiedeverfahren hergestellt, bei denen Metall bei niedrigen Temperaturen ohne starkes Erhitzen geformt wird. Dieses Herstellungsverfahren verleiht dem Kühler hervorragende mechanische Festigkeit und Maßgenauigkeit. Seine klar definierten Wärmeableitungsrippen und die optimierte Struktur maximieren die Oberfläche und sorgen für eine effiziente Wärmeableitung. Dies macht ihn zur bevorzugten Wahl für leistungsstarke elektronische Produkte und Industrieanlagen, die ein zuverlässiges Wärmemanagement erfordern.
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Eigenschaften von Kaltschmiede-Kühlkörpern
Aluminium-Kaltschmiede-Kühlkörper, Aluminium der Serie 1, werden aufgrund ihrer hohen Reinheit und starken Duktilität üblicherweise verwendet. Das Erhitzen erfolgt üblicherweise auf 100 °C, um den Aluminiumblock zu erhitzen, was zu einer besseren Duktilität im vorbereiteten Formhohlraum führt. Dies liegt an der relativ niedrigen Rekristallisationstemperatur von Aluminium. Das Schmieden bei dieser Temperatur kann eine signifikante Rekristallisation vermeiden, den Kaltverfestigungseffekt aufrechterhalten, eine dichte Verbindung zwischen dem Boden des Kühlkörpers und der Rippe ohne Risse oder Lücken in der Mitte gewährleisten und eine effiziente Wärmeleitung gewährleisten.
Kühlkörper aus Kupfermaterial werden kalt geschmiedet. Die Kaltschmiedetemperatur liegt in der Regel bei etwa 150 °C. Kupfer weist eine gute Duktilität und Wärmeleitfähigkeit auf. Durch Kaltschmieden in diesem Temperaturbereich lässt sich eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität erzielen. Durch Kaltbearbeitung werden Festigkeit und Härte verbessert. Außerdem wird eine dichte Verbindung zwischen der Lamelle und dem Boden des Kühlkörpers gewährleistet, was eine hohe Leitfähigkeit gewährleistet.
Die durch Kaltschmieden hergestellten Kühlkörper weisen eine höhere Härte und Festigkeit auf. Beim Kaltschmieden wird das Metall plastisch verformt, die inneren Körner werden aufgebrochen und verfeinert. Dies führt zu einer erhöhten Versetzungsdichte und verhindert Kornverrutschen und -verformung. Dadurch verbessern sich Festigkeit und Härte von Aluminium und Kupfer. Gleichzeitig kann durch Kaltschmieden auch die Faserstruktur von Metallen verbessert werden, wodurch ihre Verteilung gleichmäßiger und gezielter wird und die mechanischen Eigenschaften weiter verbessert werden.
Kaltgeschmiedeter Kühlkörper für LED-Beleuchtung
Der Aluminium-Kühlkörper ist präzise zu einer zylindrischen oder elliptischen Lamellenstruktur geformt. Dadurch werden die Wärmeableitungsfläche und der Wärmeübertragungsabstand der Lamelle deutlich vergrößert. Dies trägt zu einer schnellen Wärmeableitung bei und hält die LED auf ihrer optimalen Betriebstemperatur, wodurch die Lebensdauer der Leuchte verlängert wird. Das Kaltschmiedeverfahren erhöht die mechanische Festigkeit des Materials, wodurch der Kühler äußerst stoß- und vibrationsfest wird und in verschiedenen Umgebungen langlebig ist. Gleichzeitig lässt sich reines Aluminium leichter anodisch schwarz färben und elektrophoretisch behandeln, was die Wärmeableitung und Korrosionsbeständigkeit von LED-Kühlkörpern verbessert. Dank hochpräziser Fertigungsverfahren lassen sich diese Kühlkörper nahtlos in LED-Komponenten integrieren und maximieren so die Wärmeübertragungseffizienz. Ihre glatte Oberflächenbehandlung verbessert nicht nur die Wärmeableitung, sondern wertet auch die Ästhetik von LED-Produkten auf. Darüber hinaus minimiert das Kaltschmieden den Materialabfall und ist eine wirtschaftlich effiziente Lösung für die Großserienproduktion, was es zur idealen Wahl für LED-Beleuchtungsanwendungen macht.
Kühlkörper im Kaltschmiedeverfahren als Reaktion auf die Wärmeableitung hochdichter IGBT-Chips
IGBT-Chips mit hoher Dichte erzeugen große Mengen Wärme, die sich während des Betriebs ansammelt, was zu einem starken Anstieg der Chiptemperatur führt. Der durch Kaltschmieden hergestellte Kühler bietet einzigartige Vorteile, da er eng angeordnete nadelförmige Kühlrippen (Finnen) verarbeiten kann. Wenn Flüssigkeit (normalerweise Kühlmittel) durch diese nadelförmigen Strukturen im Kühler fließt, kann die Flüssigkeit aufgrund der großen Oberfläche der nadelförmigen Rippen vollständig mit ihnen in Kontakt kommen und die vom Chip erzeugte große Wärmemenge effizient ableiten. Dies erreicht eine effektive Kühlung des IGBT-Chips, gewährleistet seinen stabilen Betrieb innerhalb eines geeigneten Temperaturbereichs und verhindert Leistungseinbußen oder sogar Schäden am Chip durch Überhitzung.
Bieten Sie Kunden Dienstleistungen im Bereich Kaltschmieden von Kühlkörpern an
Wir bieten unseren Kunden Konstruktionsdienstleistungen an und berücksichtigen dabei Faktoren wie die Spezifikationen der Chip-Heizelemente, die Anforderungen an die Wärmeableitung und die Einsatzumgebung. Mithilfe der professionellen Designsoftware Ansys Icepak entwerfen wir optimierte Kühlkörperstrukturen für Kaltschmieden, beispielsweise Größe und Anordnung der nadelförmigen Lamellen. Gleichzeitig berücksichtigen wir die vom Kunden benötigte Menge, entwerfen langlebige Kaltschmiedeformen und wählen geeignete Formstahlmaterialien aus, um Risiken im Produktherstellungsprozess zu minimieren. Wir verfügen auch über viele selbst entwickelte Formen, können diese aber auch individuell an Kunden mit unterschiedlichen Anforderungen anpassen und entwerfen. Manchmal werden die Kühlkörper der Kunden mit der optischen Struktur kombiniert, um ihren unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden. Was die Prüfung betrifft, sind wir mit professioneller Prüfausrüstung ausgestattet, um thermische Leistungstests an kaltgeschmiedeten Kühlkörpern durchzuführen, wie z. B. Wärmewiderstandstests, Tests der Wärmeableitungseffizienz usw. Wir stellen unseren Kunden detaillierte Prüfberichte zur Verfügung, um sicherzustellen, dass die Produkte den Qualitätsstandards entsprechen.
