Longwin wurde am 2. Mai006 gegründet und ist seit 17 Jahren ein führender Hersteller hochpräziser Metallteile mit umfangreicher OEM- und ODM-Produktionserfahrung. Wir sind auf die Entwicklung und Konstruktion von Präzisionsdruckgussteilen, CNC-Bearbeitungsteilen und Drehteilen für automatische Drehmaschinen spezialisiert. Zu unseren Fähigkeiten gehört die Herstellung zylindrischer Produkte mit Durchmessern von 1 mm bis 400mm und Längen von 1 mm bis 1{23}}mm. Bei nichtzylindrischen Produkten kann die Länge zwischen 0,5 mm und 1000 mm, die Breite zwischen 0,5 mm und 600 mm und die Höhe zwischen 0,5 mm und 600 mm liegen, mit einer Genauigkeit von bis zu 0,002 mm. Im Jahr 2015 haben wir für unsere Kunden ein hochpräzises Planetengetriebe entwickelt. Unsere Produkte werden häufig in Automobilsteuerungen, Servomotoren, Encodern, Untersetzungsgetrieben und Robotern eingesetzt. Mit einer Fabrikgebäudefläche von 64.000 Quadratmetern, 600 Mitarbeitern, 500 CNC-Bearbeitungsmaschinen, 16 Druckgussmaschinen von 160 bis 1250 Tonnen und 30 Arten von Prüf- und Messgeräten sind wir in der Lage, Ihnen hochwertige Präzision zu liefern Metallteile, wettbewerbsfähige Preise und exzellenter Service.
Ein Druckguss-Kühlkörper nutzt das Gussverfahren, bei dem geschmolzenes Metall unter hohem Druck in einen geformten Hohlraum gedrückt wird. Der geformte Hohlraum des Druckguss-Kühlkörpers wird mithilfe einer Matrize aus gehärtetem Werkzeugstahl erzeugt, die sorgfältig in eine vorgegebene Form bearbeitet wird. Die Gussausrüstung und die Metallformen stellen hohe Kapitalkosten dar, die den Prozess tendenziell auf Anwendungen in der Großserienproduktion beschränken.
Vorteile eines Druckguss-Kühlkörpers
Kühlkörper tragen dazu bei, eine konstante Betriebstemperatur aufrechtzuerhalten, was zur Verbesserung der Zuverlässigkeit eines Geräts beiträgt.
Kühlkörper entziehen einem Gerät Abwärme, die andernfalls seine Lebensdauer verkürzen würde.
Geräte wie CPUs arbeiten beispielsweise im gekühlten Zustand am effektivsten. Ein effektiver Kühlkörper kann die Leistung eines Geräts verbessern.
Wenn ein passiver Kühlkörper verwendet werden kann, ist möglicherweise kein Lüfter erforderlich. Dadurch wird letztendlich die Geräuschentwicklung des Geräts reduziert.
Ein Kühlkörper ermöglicht die Verwendung billigerer Komponenten für die gleiche Aufgabe, was insgesamt zu niedrigeren Produktionskosten und niedrigeren Preisen für die Verbraucher führt.
Passive Kühlkörper
Ein passiver Kühlkörper ist die einfachste Art von Kühlkörper. Es ist einfach eine Basis mit Flossen. Die Wärmeübertragung erfolgt hauptsächlich durch natürliche Konvektion. Wenn sich die Luft um die Rippen herum durch Wärmeleitung erwärmt, steigt die heiße Luft auf, wodurch kühlere Luft an die Stelle der heißen Luft tritt. Dies ist ein kontinuierlicher Prozess. Diese Arten von Kühlkörpern sind nicht die effektivsten.
Hybrid-Kühlkörper
Ein Hybrid-Kühlkörper nutzt ein Steuerungssystem, um zu entscheiden, wann passives oder aktives Verhalten eingesetzt werden soll. Wenn die Wärmequelle eine geringe Wärmemenge erzeugt, wird der Ventilator oder die Pumpe nicht eingeschaltet, da die natürliche Konvektion ausreicht, um die erforderliche Wärmemenge von der Wärmequelle wegzuleiten. Wenn die natürliche Konvektion nicht ausreicht, wird der Ventilator aktiviert und die erzwungene Konvektion trägt dazu bei, die von der Quelle abgeleitete Wärmemenge zu erhöhen.
Aktive Kühlkörper
Ein aktiver Kühlkörper nutzt die erzwungene Konvektion zur Wärmeübertragung. Wenn ein Lüfter oder eine Pumpe einen Flüssigkeitsstrom über den Kühlkörper verursacht, ersetzt dieser konstante Fluss ständig die heiße Flüssigkeit um den Kühlkörper herum durch kühlere Flüssigkeit. Je höher der Durchfluss ist, desto höher ist die Wärmeübertragungsrate. Aktive Kühlkörper sind effektiver als passive Kühlkörper.
Material des Kühlkörpers aus Druckguss
Druckguss-Kühlkörper bestehen aus Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Die häufigsten davon sind unten aufgeführt.
Aluminium:Aluminium ist ein leichtes, kostengünstiges Material mit guter Wärmeleitfähigkeit. Es wird häufig in Kühlkörpern für elektronische Geräte wie Computer und LED-Leuchten verwendet.
Kupfer:Kupfer verfügt über eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und kann für empfindlichere Komponenten wie Computer-CPUs verwendet werden.
Aluminiumlegierungen:Reines Aluminium kann schwierig zu verarbeiten sein, da es zu weich ist. Aluminiumlegierungen wie 1050 haben eine höhere Festigkeit, ohne die Wärmeübertragung wesentlich zu beeinträchtigen, während Legierungen der Serie 6 noch stärker sind, aber die Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigen.
Graphit:Graphit hat eine Leitfähigkeit, die der von Kupfer nahe kommt, ist aber deutlich leichter.
Diamant:Diamant hat eine wesentlich bessere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer, ist jedoch aufgrund seiner Kosten in den meisten Anwendungen unpraktisch und wird typischerweise in Halbleiteranwendungen eingesetzt.
Anwendung eines Druckguss-Kühlkörpers
Computerprozessoren
Computerprozessoren (CPUs) erzeugen im Betrieb eine große Menge Abwärme. Sie verwenden häufig Kupferkühlkörper mit einem aktiven Lüfter. Kühle CPUs können effektiver arbeiten.
LED-Beleuchtung
LED-Leuchten erzeugen nicht die gleiche Wärme wie eine Glühbirne. Allerdings erzeugt die Elektronik, mit der eine LED funktioniert, viel Abwärme, die abgeführt werden muss. Kleine LEDs verwenden häufig passive Kühlkörper.
Leistungselektronik
Netzteile wandeln Wechselstrom in Gleichstrom für die Unterhaltungselektronik um. Dieser Umwandlungsprozess ist ineffizient und erzeugt etwas Abwärme, die die Lebensdauer des Netzteils verkürzen kann. Kühlkörper in der Leistungselektronik verwenden manchmal eine Hybridkühlung und verwenden Aluminiumkühlkörper, um die Kosten zu senken.
Automobilindustrie
Neben den Kühlkörpern, die in der Steuerschaltung von Fahrzeugen eingesetzt werden, werden Kühlkörper auch zur Kühlung von Elektromotoren während des Betriebs sowie zur Kühlung von Bordladegeräten von Elektrofahrzeugen eingesetzt.
Luft-und Raumfahrtindustrie
Kühlkörper finden sich in Steuerschaltkreisen, die in Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet werden. Sie werden auch in Raumfahrzeugen eingesetzt, um Wärme in das Vakuum des Weltraums zu übertragen. Diese Wärmesenken übertragen die Wärme jedoch ausschließlich durch Strahlung, da sich im Weltraum keine Wärmeübertragungsflüssigkeit befindet.
Unterhaltungselektronik
In der Unterhaltungselektronik werden in großem Umfang Kühlkörper eingesetzt, um Geräte kühl zu halten und effizient zu betreiben. Typische Beispiele sind die Kühlkörper in Computern und Mobiltelefonen.
Bei der Herstellung eines Druckguss-Kühlkörpers werden im Druckgussverfahren zwei Formhälften benötigt. Eine Hälfte wird als „Deckformhälfte“ und die andere als „Auswerferformhälfte“ bezeichnet. An dem Teil, an dem sich die beiden Matrizenhälften treffen, wird eine Trennfuge erstellt. Die Form ist so konstruiert, dass das fertige Gussstück beim Öffnen der Form von der Deckelhälfte der Form abrutscht und in der Auswerferhälfte verbleibt. Die Auswerferhälfte enthält Auswerferstifte, um das Gussstück aus der Auswerferformhälfte herauszudrücken. Um Schäden am Gussstück zu vermeiden, treibt eine Auswerferstiftplatte alle Stifte gleichzeitig und mit der gleichen Kraft präzise aus der Auswerferform. Die Auswerferstiftplatte zieht die Stifte auch nach dem Auswerfen des Gussteils zurück, um sie für den nächsten Schuss vorzubereiten.
Extrusion
Extrusion, der Prozess, bei dem heiße Metallbarren durch eine Stahlmatrize gepresst werden, ist die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von Aluminiumkühlkörpern. Es handelt sich um eine schnelle, effektive und wirtschaftliche Methode zur Herstellung von Kühlkörpern aus duktilen Materialien wie Aluminium 1050. Kühlkörper aus extrudiertem Aluminium werden in der Regel vor der Verwendung eloxiert.
Schälen
Das Schälen oder Flämmen, der Prozess des Schneidens von Material in Scheiben, ist ein gängiges Herstellungsverfahren für die Herstellung von Kühlkörpern mit Plattenrippen und ausgestellten Rippen. Das Verfahren ermöglicht dünnere und dichter gepackte Rippen als die Extrusion und sorgt außerdem für eine ebene oder Oberflächenrauheit, die die Gesamtoberfläche leicht vergrößert.
Guss
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Kühlkörpern aus Aluminium oder Kupfer ist das Gießen, bei dem geschmolzenes Metall in eine Form gegossen wird. Druckguss-Kühlkörper können ein hohes Maß an Komplexität aufweisen und hervorragende mechanische Eigenschaften bieten. Druckguss wird manchmal auch zur Herstellung von Zinkkühlkörpern verwendet.
Mahlen
Fräsen, der subtraktive Prozess des Schneidens von Material aus einem Rohling, ist eine kostengünstige Möglichkeit, Kühlkörper mit praktisch jeder geometrischen Form aus Materialien wie Aluminiumlegierungen herzustellen. Gefräste Kühlkörper (oder maschinell bearbeitete Kühlkörper) sind möglicherweise teurer als Alternativen, insbesondere in großen Mengen, können aber auch sehr schnell hergestellt werden. Erfahren Sie mehr über die Aluminiumbearbeitung.
3d Drucken
Jüngste Fortschritte in der additiven Kupferfertigung haben 3D-gedruckte Kühlkörper zu einer praktikablen Alternative zu ihren herkömmlichen Gegenstücken gemacht. Zu diesem Zweck wurden Pulverbettfusions- und gerichtete Energiedepositionstechnologien am erfolgreichsten eingesetzt.
Welche Faktoren beeinflussen die Leistung eines Druckguss-Kühlkörpers?
Die Leistung eines Druckguss-Kühlkörpers kann von einer Reihe von Faktoren abhängen, wie im Folgenden erläutert:
Wärmeleitfähigkeit:Die Wärmeleitfähigkeit des Kühlkörpermaterials ist einer der wichtigsten Faktoren, die die Leistung beeinflussen. Materialien mit höherer Wärmeleitfähigkeit, wie etwa Kupfer oder Diamant, können die Wärme effizienter von der elektronischen Komponente ableiten.
Flossendesign:Mehr Rippen bedeuten im Allgemeinen eine größere Oberfläche für die Wärmeübertragung und damit eine verbesserte Leistung.
Luftstrom:Die Wärmeabfuhr aus dem Kühlkörper erfolgt durch natürliche oder erzwungene Konvektion. Je höher die Luftströmungsrate um die Kühlrippen des Kühlkörpers ist, desto höher ist die Wärmeübertragungsrate.
Wärmewiderstand:Der Widerstand gegen die Wärmeübertragung an der Schnittstelle zwischen einer Wärmequelle und ihrem Kühlkörper kann durch Luftspalte zwischen Komponenten verursacht werden. Die Verwendung einer Wärmeleitpaste zur Überbrückung dieser Lücken kann die Wärmeübertragungsrate von der Quelle zur Senke erheblich verbessern.
Umgebungstemperatur:Eine höhere Umgebungstemperatur führt zu einem geringeren Temperaturgradienten zwischen der Wärmequelle und der umgebenden Flüssigkeit. Dadurch wird die Leistung des Kühlkörpers verringert.
Komponenten des Druckguss-Kühlkörpers
Basis
Eine Kühlkörperbasis ist typischerweise ein flacher Block oder eine Platte aus Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit. Die Basis hat typischerweise eine einheitliche Querschnittsdicke, kann aber auch so gestaltet sein, dass sie ein Querschnittsprofil aufweist, das die Wärmeübertragung für die spezifische Geometrie der Wärmequelle optimiert. Der Sockel wird normalerweise mit Montagematerial und Wärmeleitpaste an der Wärmequelle befestigt.
Flossen
Aus der Kühlkörperbasis herausragende Rippen sind für die Wärmeübertragung an die umgebende Flüssigkeit verantwortlich. Diese Rippen sollen die Oberfläche optimieren, die der Kühlkörper der Flüssigkeit bietet. Je größer die Oberfläche, desto schneller ist die Wärmeübertragungsrate.
Die Lamellen können entweder einen integralen Bestandteil der Basis bilden oder mit verschiedenen Techniken, beispielsweise durch ein Kompressionsverfahren, separat befestigt werden. Die Form und Anordnung der Rippen kann die Wärmeübertragungsrate erheblich verbessern.
Wärmerohre
Ein Wärmerohr ist so konzipiert, dass es Wärme entlang seiner Achse überträgt. Wärmerohre können durch Presspassung, Löten und wärmeleitendes Epoxidharz in Standard-Kühlkörper und Wärmeverteiler integriert werden, um deren Wärmeübertragungseffizienz zu verbessern. Sie übertragen Wärme über einen Phasenwechselmechanismus, der dazu führt, dass Flüssigkeit an der Wärmequelle verdampft und sich dann entlang der Achse des Wärmerohrs bis zu dem Punkt bewegt, an dem sie abkühlt und sich durch Kondensation wieder in eine Flüssigkeit verwandelt.
Wärmeschnittstellenmaterial
Wärmeleitmaterialien oder Wärmeleitpasten werden verwendet, um die Wärmeübertragung zwischen der Wärmequelle und der Basis des Kühlkörpers deutlich zu verbessern, indem sie alle Luftporen zwischen der Wärmequelle und dem Kühlkörper füllen. Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, daher erhöht das Füllen von Luftspalten mit einem wärmeleitfähigeren Material die Kühleffizienz eines Kühlkörpers. Wärmeleitpasten können aus Metall, Keramik oder Silikon bestehen, wobei Wärmeleitpaste auf Metallbasis am effektivsten ist.
Montagematerial
Kühlkörper können mit verschiedenen Montagemethoden sicher an ihren Zielwärmequellen befestigt werden. Bei kleineren Kühlkörpern wird ein Klebstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet, um den Kühlkörper direkt auf eine Wärmequelle zu kleben. Diese Methode wird typischerweise bei kleineren PCB-Komponenten verwendet. Bei größeren Kühlkörpern können normale Schrauben verwendet werden, alternativ kommen federbelastete Druckstifte zum Einsatz, um den Anpressdruck zwischen Wärmequelle und Kühlkörper zu optimieren.
So warten Sie Druckguss-Kühlkörper
Regelmäßige Reinigung
Auf der Oberfläche von Kühlkörpern können sich Staub und Schmutz ansammeln, die den Luftstrom behindern und die Wärmeableitung verringern. Benutzen Sie Druckluft oder eine weiche Bürste, um Schmutz vorsichtig von den Lamellen zu entfernen. Bei stärkerem Schmutz können Sie eine milde Reinigungslösung und ein nicht scheuerndes Tuch verwenden, anschließend mit Wasser abspülen und gründlich trocknen.
Auf Schäden prüfen
Überprüfen Sie den Kühlkörper regelmäßig auf Anzeichen von Schäden wie verbogene Kühlrippen, Risse oder Korrosion. Verbogene Lamellen können mit einer Zange vorsichtig begradigt werden. Bei schwerwiegenden Schäden kann jedoch ein Austausch erforderlich sein. Korrosion kann durch Aufbringen einer geeigneten Schutzbeschichtung entgegengewirkt werden.
Austausch des thermischen Schnittstellenmaterials
Im Laufe der Zeit kann sich das thermische Schnittstellenmaterial (TIM) aufgrund von Temperaturschwankungen und Verunreinigungen zersetzen. Überprüfen Sie regelmäßig den Zustand des TIM und ersetzen Sie es, wenn es ausgetrocknet, rissig oder anderweitig beschädigt ist. Stellen Sie sicher, dass das neue TIM gleichmäßig und korrekt aufgetragen wird, um einen guten Kontakt mit der Wärmequelle aufrechtzuerhalten.
Anwendungsumgebung
Stellen Sie sicher, dass der Kühlkörper innerhalb der empfohlenen Umgebungsbedingungen arbeitet. Übermäßige Luftfeuchtigkeit, korrosive Gase oder extreme Temperaturen können den Verschleiß beschleunigen und die Wirksamkeit des Kühlkörpers verringern.
Kontamination verhindern
Schützen Sie den Kühlkörper vor Verunreinigungen, die die Luftwege verstopfen oder mit dem Metall reagieren könnten. Dazu gehört auch, den Kontakt mit Chemikalien, Ölen und anderen Substanzen zu vermeiden, die an der Oberfläche haften könnten.
Richtige Installation
Achten Sie beim Ein- oder Wiedereinbau des Kühlkörpers darauf, dass er richtig zur Wärmequelle ausgerichtet ist. Eine unsachgemäße Installation kann zu ungleichmäßigem Kontakt und einer verringerten Wärmeübertragungseffizienz führen.
Vibrations- und Schockmanagement
Durch Vibrationen und Stöße kann sich der Kühlkörper mit der Zeit lösen, was zu einem schlechten Wärmekontakt führt. Verwenden Sie ggf. Antivibrationshalterungen, um den Kühlkörper sicher zu befestigen.
Monitor Leistung
Behalten Sie die thermische Leistung des Systems im Auge. Wenn Sie einen Leistungsabfall oder einen Anstieg der Betriebstemperaturen bemerken, kann dies ein Zeichen dafür sein, dass der Kühlkörper gewartet oder ausgetauscht werden muss.
Befolgen Sie die Herstellerrichtlinien
Beachten Sie stets die Empfehlungen des Herstellers für Wartungs- und Reinigungsverfahren. Sie können spezifische Anweisungen bereitstellen, die auf die Materialien und das Design ihrer Kühlkörper zugeschnitten sind.
Um den richtigen Druckguss-Kühlkörper für Ihre Anwendung auszuwählen, ist es wichtig zu verstehen, wie viel Wärme Ihr Gerät erzeugen wird und in welcher Umgebung es betrieben wird. Sobald diese bekannt sind, kann der Kühlkörper entworfen werden, indem die Wärmeübertragungsrate berechnet wird, die erforderlich ist, um Ihr Gerät auf der optimalen Temperatur zu halten, und dann eine Kühlkörperkonfiguration entworfen wird, um diese Temperaturen zu erreichen.
Ein Druckguss-Kühlkörper nutzt die Prinzipien der leitenden, konvektiven und strahlenden Wärmeübertragung, um Wärme von einer heißeren Quelle zu einer Flüssigkeit mit niedrigerer Temperatur zu übertragen. Von dieser Quelle wird die Wärme in die Senke geleitet. Kühlkörper werden aus Materialien mit großer Wärmekapazität hergestellt, das heißt, sie können mehr Wärme pro Gramm Material speichern. Diese Wärme wird dann durch Konvektion und Strahlung von der Spüle in die umgebende Flüssigkeit übertragen. Die Wärmeübertragungsrate wird durch eine große Kontaktfläche mit der Wärmeaustauschflüssigkeit erhöht. Durch das Schneiden von Rippen in das Grundmaterial des Kühlkörpers kann die Oberfläche erheblich vergrößert werden.
Ein Kühlkörper kann passiv oder aktiv sein. Ein aktiver Kühlkörper nutzt die von einem Lüfter oder einer Pumpe erzeugte erzwungene Konvektion, um die Wärme schnell vom Gerät zu übertragen, während ein passiver Kühlkörper die natürliche Konvektion nutzt.
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Unsere Fabrik
Gegründet im Mai 2006. Es handelt sich um ein High-Tech-Unternehmen, das sich auf Forschung und Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von Industrie-, Automatisierungs- und Fahrzeugkernkomponenten konzentriert.
Die derzeit verarbeiteten Produkte umfassen Automatisierungstechnik, Roboter, Servomotoren, Encoder, Automobile, Medizin, Hochgeschwindigkeitsschienen und andere Bereiche.
Häufig gestellte Fragen
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