Neu: HDDC (High Density Die Casting)-Prozess für Flüssigkeitskühlplatten und Hochleistungskühlkörper aus Aluminium

Typisches HDDC-Druckgussgehäuse mit integrierten Kühllamellen und Aussparungen für die Leiterplatte mit elektronischen Bauteilen (oben) und Beispiele für unterschiedliche Kühlkörper- Geometrien (vorne) (PresseBox) (Nettetal, ) Kühllösungen wie Kühlkörper, Elektronikgehäuse, hochdichte Flüssigkeitskühlplatten und ähnliches müssen über bestimmte Eigenschaften verfügen, um Wärme effektiv ableiten zu können. Dazu zählen eine hohe thermische Leitfähigkeit, niedrige Porosität, Leckdichtigkeit und die Fähigkeit zur Ausprägung dünner Wände und hoher Rippen.

Das CTX-Partner-Unternehmen Aavid Thermalloy entwickelte zusammen mit universitären Partnern den High Density Die Casting (HDDC)-Prozess. Die Technologie erlaubt die Fertigung endkonturnaher Teile mit besseren mechanischen und thermischen Eigenschaften als herkömmliche Druckgusselemente. Das Verfahren eignet sich speziell für die Herstellung von Hochleistungskühlkörpern und Flüssigkeitskühlplatten aus Aluminiumlegierungen mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit. Dabei sorgt eine neuartige Prozesssteuerung während des Verfestigungsprozesses für eine feine Kornstruktur mit nahezu Null Porosität.

Eingebettete Einsätze und Oberflächeneigenschaften
Kupfer, Graphit oder andere Feststoffe mit einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Aluminium können direkt in das gegossene Teil eingebettet werden. Der Prozess erzeugt eine belastbare mechanische Verbindung – nahezu ohne jede Porosität oder Lücke zwischen den Grenzflächen. Oberflächenmerkmale wie Rippen, Anlötteile oder Aussparungen passen zu den jeweiligen elektronischen Komponenten und der Befestigungstechnik.

Dünne Lamellen mit einem hohen Seitenverhältnis
HDDC-Kühlkörper verfügen über zahlreiche wichtige Vorteile gegenüber bearbeiteten, Druckguss- oder extrudierten Kühlkörpern. Die höhere thermische Leitfähigkeit gekoppelt mit vielfältigeren Möglichkeiten bei Lamellenkonfiguration, -Dicke und -Form sind einzigartige Vorzüge beispielsweise bei stiftförmigen, elliptischen oder radialen Kühllamellen. Viele dieser Eigenschaften können durch Extrusion oder herkömmliche Druckgusstechniken nicht erreicht werden. Zudem erlaubt der Prozess die Herstellung von Elektronikgehäusen mit Kühlrippen, die aufgrund ihrer dünneren Wände wesentlich leichter sind und über aufwendige Merkmale verfügen.

Verbesserter Nachbearbeitungsprozess
Die extrem dichte, porenfreie Gussteilqualität der HDDC-Kühlelemente erlaubt die problemlose Anwendung von Nachbearbeitungsverfahren wie Zerspanen, Hartlöten und Schweißen und damit auch die Realisierung leckdichter komplexer Baugruppen. Die Oberfläche der HDDC-Kühlkörper ist so glatt und dicht, dass bei nassen Oberflächenbehandlungen wie Anodisieren und Galvanisieren keine Elektrolyte in das Metall eindringen können.

Eigenschaften und Vorteile von HDDC-Kühlkörpern
• Gleichförmige Temperaturverteilung: 3D-Lamellen und Kühlkanäle sowie verbesserte geometrische Eigenschaften wie geringere Wandstärke, kleinerer Kühllamellenabstand und dünnere Kühllamellen sowie eine geringere Entformungsschräge optimieren die Strömungswege und sorgen damit für eine gleichmäßige Temperatur.
• Großserienfertigung: Wie das Druckgießen eignet sich auch der HDDC-Prozess für die Großserienfertigung inklusiver vorgefertigter Einsätze aus Kupfer, Edelstahl oder anderen Metallen für die Wärmeverteilung oder mit Gewinden versehener Einsätze für Armaturen oder Flüssigkeitsanschlüsse.
• Absolut sicher: Zur Herstellung von absolut dichten Flüssigkeitskühlplatten können Teile aus AL 6XXX-Legierungen einfach CAB- oder hartgelötet werden.

Kontakt

CTX Thermal Solutions GmbH
Lötscher Weg 104
D-41334 Nettetal
Katrin Möller
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