Obwohl viele lokale Geschäfte in der Lage sind, eine einfache Schlauchkühlplatte herzustellen, führt eine richtig entworfene und hergestellte Kühlplatte basierend auf der Anwendung zu einer deutlich besseren Leistung und Zuverlässigkeit. Die Beurteilung der Qualität einer kalten Platte kann jedoch schwierig sein, wenn Sie nicht wissen, wonach Sie suchen sollen.
Wie sich die Konstruktion auf die Zuverlässigkeit und Leistung von Rohrkühlplatten auswirkt
Eine hohe Zuverlässigkeit ist wichtig, da ein Kühlmittelleck in einem Flüssigkeitskühlsystem katastrophal sein kann. Untersuchen Sie zuerst die Röhrchen; sie können viel über die Zuverlässigkeit der kalten Platte verraten. Eine Kalte Platte, die kontinuierliche Schläuche verwendet, ist von Natur aus zuverlässiger als eine aus geraden Rohren, die durch Lötverbindungen verbunden sind, da jede Verbindung das Leckagepotenzial erhöht.
Schauen Sie sich auch die Qualität der Kurven an. Wenn das Rohrbiegen nicht sorgfältig durchgeführt wird, kann das Rohr verformt werden. Dies hat zwar keinen Einfluss auf die Zuverlässigkeit, ändert jedoch das Querschnittsprofil des Rohrs, was zu einem erhöhten Druckabfall und einer geringeren Leistung führen kann.
Als nächstes schauen Sie sich an, wie die Rohre an der Platte befestigt sind. Für eine maximale Wärmeübertragung sollten Ingenieure vorsichtig sein, kühle Platten mit Epoxidharz zwischen dem Schlauch und der Platte zu entwerfen. Obwohl Epoxidharz verwendet werden kann, um das Rohr an Ort und Stelle zu halten und den thermischen Kontakt zwischen den beiden Komponenten aufrechtzuerhalten, kann es bei falscher Anwendung auch als Wärmeisolator wirken, z. B. wenn es zu dick aufgetragen wird oder nicht das richtige Epoxidharz verwendet.
Untersuchen Sie abschließend die Kühlfläche der Platte. Für anspruchsvolle Anwendungen ist der direkte Kontakt zwischen Rohr und Bauteil am besten. Das bedeutet, dass die Rohroberfläche bündig mit der Aluminiumplatte sein muss. Eine gängige Fertigungstechnik besteht darin, ein übergroßes Rohr in einen Kanal zu stecken und die Oberseite abzuarbeiten oder mit der Fliege zu schneiden. Diese kostspielige Technik, die als Skim Cutting bezeichnet wird, erzeugt jedoch einen Rohrabschnitt mit unterschiedlicher Dicke, der sich auf die strukturelle Integrität und Leistung auswirkt.
Eine weitere Alternative besteht darin, das Rohr unter der Oberfläche der Kühlplatte einzubetten und Kupfereinsätze hinzuzufügen, um die Oberfläche zu nivellieren. Diese Technik ist sowohl teuer als auch schränkt die Leistung ein. Das Kühlrohr ist weiter von den zu kühlenden Komponenten entfernt, und die zusätzliche Epoxidschicht, die zwischen dem Rohr und dem Einsatz erforderlich ist, verringert die Leistung weiter.
Eine Hochleistungsoption ist im Patent US # 6853555 beschrieben und wird in Press-Lock™ CP12- und CP15-Kühlplatten verwendet. Sorgfältiges Design der Verriegelungsfunktion und proprietäre Presstechniken stellen sicher, dass das Rohr bündig mit der Plattenoberfläche ist und einen guten thermischen Kontakt mit dem zu kühlenden Bauteil bietet. Diese Herstellungsmethode gewährleistet auch einen guten Metall-Metall-Kontakt zwischen dem Rohr und der Platte, garantiert eine hervorragende thermische Leistung und eliminiert die Notwendigkeit von Epoxidharz. Abbildung 4 zeigt den Leistungsvorteil der Press-Lock-Technologie im Vergleich zu Kühlplatten, die mit Epoxidharz hergestellt werden.
Die meisten Anwendungen verwenden ein thermisches Schnittstellenmaterial (TIM) zwischen dem Bauteil oder der Leiterplatte und der Kühlplatte, um die Spalten minimieren zu helfen. Das TIM sollte so dünn wie möglich sein, da der relativ hohe thermische Widerstand des TIM die Verbesserung der Leitfähigkeit durch eine glattere Oberfläche erheblich überschattet. Auch eine Erhöhung der Klemmkraft des Bauteils oder der Leiterplatte auf die Kühlplatte kann helfen, eine höhere Rauheit auszugleichen, kann aber den Druck auf die Leiterplatte oder das Bauteil erhöhen. Die Klemmspannung kann auch den Einfluss von fehlangepassten Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) erhöhen, wenn sich die Kühlplatte und das Bauteil oder die Leiterplatte erwärmen.
Um galvanische Korrosion zu vermeiden, verwenden Sie während Ihres gesamten Kühlkreislaufs die gleichen Materialien oder Materialien mit ähnlichem elektrischem Potenzial. Stellen Sie sicher, dass die Rohrleitungen, Steckverbinder und andere Komponenten kein reaktives Metall in das System einbringen.
| Zuverlässig | Unzuverlässig | Hochleistung | Geringere Leistung |
|---|---|---|---|
| Durchgehendes Rohr | Rohr mit Gelenken | Epoxidfreie Konstruktion | Einsätze über Rohr, um eine ebene Oberfläche zu erzeugen |
| Abgeflachte Oberseite | Abgeschrägte Oberfläche | Rohre bündig mit der Oberfläche der Platte |
Zusätzlich zu diesen Überlegungen gehören zu den weiteren Faktoren der Kaltplattenleistung: Armaturen, Steckverbinder, Materialien, Flüssigkeiten, Kanalmuster oder Anzahl der Durchgänge und der zugehörige Wärmetauscher. Boyd offers a variety of options in standard sizes and custom and semi-custom designs.
