Kühlplatten-Kühlkörper mit Flüssigkeitskühlung
Dünne Platten, große Wirkung: Effizienzsteigerung durch flüssigkeitsdurchströmte Kühlkörper
Mit flüssigkeitsdurchströmten Kühlkörpern (liquid cooled cold plate) können deutlich bessere Wärmewiderstände erreicht werden im Vergleich zur klassischen Luftkühlung. Als Plattenmaterial werden Kupfer oder Aluminium-Legierungen aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit verwendet. Um den Wärmewiderstand weiter zu verringern, werden die Platten möglichst dünn ausgeführt und von vielen Kanälen für die Kühlflüssigkeit durchzogen. Als Flüssigkeiten kommen Wasser, Glykol oder Öl, die durch eingelassene Rohre oder speziell gestaltete Kanäle innerhalb der Kühlkörper fließen, zum Einsatz.
Vorteile flüssigkeitsdurchströmter Kühlkörper
- Bessere Wärmeabfuhr im Vergleich zu Luftkühlkörpern
- Geeignet für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot als auch bei Bedarf sehr großer Kühlflächen
- Einfache Integration in bestehende, flüssigkeitsbasierte Kühlkreisläufe
- Effiziente Weiterleitung der Wärme an entfernte Orte
- Verwendung von Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer oder Aluminium-Legierungen
- Geringer Wärmewiderstand durch dünne Bodenplatten und viele Flüssigkeitskanäle
Eine der diversen Herstellungsmethoden von Aluminium-Kühlplatten arbeitet mit eingelassenen Kupferrohren, die eine hohe thermische Leitfähigkeit und gleichmäßigere Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Cold Plate bieten. Dies führt zu einer verbesserten Kühlleistung, was beispielsweise in Anwendungen mit hoher Leistungsdichte wie bei IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) von Bedeutung ist. Die Verwendung eingelassener Rohre kann die Wahrscheinlichkeit von Leckagen reduzieren und so die Zuverlässigkeit des Kühlsystems erhöhen.
Weitere Fertigungsverfahren sind das Gundrilling, das Reibrührschweißen und das Vakuumlöten.
Weitere Fertigungsverfahren sind das Gundrilling, das Reibrührschweißen und das Vakuumlöten.
Leistungssteigerung von Flüssigkeitskühlkörpern durch Kombination verschiedener Techniken
Flüssigkeitskühlkörper sind aufgrund ihrer Fähigkeit, Wärme effizient über eine Kühlflüssigkeit abzuführen, ideal für die Kombination mit anderen Kühltechnologien. Sie ermöglichen eine präzise Temperaturkontrolle und können die Wärme von elektronischen Bauteilen schnell aufnehmen und abführen. Durch die Kombination mit Kühlrippen aus verschiedenen Fertigungsverfahren sowie externem Kühlkreislauf kann die Gesamtkühlleistung zusätzlich verbessert werden.
Cold Plate Kühlkörper+ Gundrilling
Die Herstellung von Flüssigkeitskühlkörpern mittels Gundrill-Verfahren bietet sich besonders für Prototypen und Kleinserien an. Durch den Entfall von Werkzeugkosten wird eine kosteneffiziente Produktion ermöglicht. Die einfache Gestaltung der Geometrien mit geradlinigen Kühlkanälen gewährleisten eine optimale Kühlflüssigkeitsführung.
Cold Plate Kühlkörper+ Kupferrohr / Edelstahlrohr
Das Einpressen von Kupfer- oder Edelstahlrohre in die Kühlplatte schafft eine lötfreie Verbindung, was die Montage erleichtert und die Zuverlässigkeit der Kühlkörper erhöht. Ein schneller Wärmeabtransport wird durch die hervorragende Wärmeleitfähigkeit von Kupfer gewährleistet. Alternativ dazu sind Edelstahlrohre korrosionsbeständig und bieten eine hohe Langlebigkeit.
Cold Plate Kühlkörper+ Rührreibschweißen
Flüssigkeitskühlkörper, die mittels Rührreibschweißen gefertigt werden, ermöglichen engere Kanäle und eine effizientere Kühlflüssigkeitsführung direkt unter den Wärmeeinleitflächen. Dies führt zu einer verbesserten Wärmeübertragung und einem schnelleren Abtransport der Wärme. Zudem sind diese Kühlkörper sehr druckstabil und robust, was sie für Hochleistungsanwendungen besonders geeignet macht.
Cold Plate Kühlkörper+ Vakuumlöten
Durch Vakuumlöten können äußerst komplexe Kühlkanäle realisiert werden, die eine präzise Steuerung der Kühlflüssigkeit ermöglichen. Zusätzlich lässt sich die Oberfläche der Kühlkanäle durch spezielle Einsätze erheblich vergrößern, was die Wärmeabfuhr verbessert. Die gezielte Kühlung von Hotspots gewährleistet eine effiziente Temperaturkontrolle kritischer Komponenten. Auch die Integration von Anschlusselementen ist möglich, was die Verbindung zu externen Kühlkreisläufen vereinfacht. Zudem sind diese Kühlkörper sehr druckstabil, was ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit unterstreicht.
Sprechen wir über Ihre Kühlaufgabe!
Lynne Albring
Vertrieb
+49 (0)7561 9837-50
l.albring@ekl-ag.de
Termin vereinbaren Anfragen per E-Mail
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Flüssigkühler mit eingearbeiteten KanälenLiquid cooled cold plate with integrated channels
Gelötete Kühlplatten (brazed cold plates) bieten eine robuste Lösung für anspruchsvolle Anwendungen, indem sie komplexe Strukturen und integrierte Kühlrippen durch ein spezielles Lötverfahren ermöglichen, das jedoch die maximale Größe der Kühlkörper begrenzt. Coldplates auf Basis kaltgeschmiedeter Kühlkörper (cold plates by cold forging) nutzen hochreines Kupfer oder Aluminium, um eine effiziente Wärmeabfuhr zu erreichen. Das macht sie zur idealen Kühllösung für die Temperaturregulierung von IGBT-Komponenten. Flüssigkeitskühlkörper, die durch Reibschweißen (liquid cooled cold plate by FSW) hergestellt werden, bieten den Vorteil, dass keine separaten Rohre benötigt werden und die Kühlkanäle enger gezogen werden können. Das erlaubt eine flexible Formgebung trotz gewisser Einschränkungen. Schließlich ermöglicht das Strangpressverfahren die Massenproduktion von Aluminium-Flüssigkeitskühlkörpern (aluminium cold plate). Sie bieten stabile interne Kühlkanäle und stellen eine kosteneffiziente Lösung für die Serienfertigung dar.
Vakuumlöten für noch stärkere VerbindungenVacuum brazing for even stronger connections
Eine weitere Qualitätsverbesserung des Wärmeübergangs von Kupfer- oder Aluminium-Komponenten lässt sich durch Vakuumlöten erzielen. Es findet unter reduziertem Druck und bei hohen Temperaturen statt, wodurch die Oxidation der Werkstücke und des Lotes minimiert wird.
Mehrwerte und Extras
Unser Full-Service geht über die reine Entwicklung, Serienfertigung und Logistik Ihrer Kühlkörper hinaus. Sie benötigen spezielle Bohrungen oder Fräsungen an Ihren Kühlkörpern? Ihr Kühlkörper soll nicht nur viel Wärme ableiten, sondern dabei auch noch chic aussehen? Sie möchten ein Produkt Ready-to-Plug-in mit allen Zubehörteilen?
Willkommen bei EKL!
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CNC Bearbeitung
Für den Prototypenbau, Kleinserien und kundenspezifische Nachbearbeitungen von Kühlkörpern verfügen wir am Firmensitz über moderne 3- und 5-Achs CNC Fräsmaschinen. Komplex bearbeitete und hochpräzise Kühler sind unsere Spezialität. Arbeitsbereiche der Maschinen:
Hermle C 400 (5-Achs) 850 x 700 x 500 mm | Mikron VCE1000pro (3-Achs) 1000 x 560 x 600 mm | Kondia B1050 (3-Achs): 1000 x 500 x 600 mm
Hermle C 400 (5-Achs) 850 x 700 x 500 mm | Mikron VCE1000pro (3-Achs) 1000 x 560 x 600 mm | Kondia B1050 (3-Achs): 1000 x 500 x 600 mm
Oberflächenveredelung
Unsere Angebot umfasst diverse Oberflächenveredelungen, um eine dauerhafte, korrosionsbeständige Oberfläche zu schaffen. Vernickeln erhöht die Verschleißfestigkeit und den Glanz. Chromatieren und Passivieren, insbesondere mit Surtec 650, bieten zusätzlichen Schutz gegen Korrosion. Pulverbeschichten ist eine weitere Option für eine robuste und langlebige farbige Oberfläche. Lackieren und KTL-Beschichten (kathodische Tauchlackierung) runden unsere breite Palette von Oberflächenfarben und -strukturen ab.
Anbauteile & Zubehör
Je nach Anwendung sorgen Schrauben, Federn oder Push-Pins für die sichere und stabile Befestigung der Kühlkörper. Backplates bieten zusätzliche Stabilität und eine verbesserte Wärmeableitung. Wärmeleitpasten und -pads gehören selbstverständlich zu unserem Sortiement, um eine optimale Wärmeübertragung zwischen dem Kühlkörper und der Wärmequelle zu ermöglichen.
Transportsichere Verpackung
Mit einem Fokus auf optimalen Schutz während des Transports entwickeln wir Verpackungen, die nicht nur passgenau, sondern auch robust gestaltet. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Angebots ist die Verwendung von recycelbaren Materialien, die zur Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit beitragen.
EKL: Ihr Cold Plate Kühlkörper-Hersteller für elektronische Systeme
In modernen elektronischen Systemen sind effiziente Kühlungssysteme entscheidend, um die Leistung und Zuverlässigkeit von Hochleistungskomponenten zu gewährleisten. Gleichzeitig bleibt die Kostenreduktion ein entscheidender Faktor für die Wettbewerbsfähigkeit Ihres Gerätes. Die verschiedenen Herstellungsverfahren machen die Vielfalt und Anpassungsfähigkeit von Flüssigkeitskühlern deutlich. Entsprechend Ihrer spezifischen Anforderung bietet Ihnen EKL auf Grundlage von über 30 Jahren Spezialisierung und Erfahrung im Kühlkörperbau gerne die passende leistungs- und kostenoptimierte Alternative an. Mit EKL nehmen Sie für Ihr Unternehmen in der Nähe Frankfurt den zuverlässigen deutschen Cold-Plate-Kühlkörper-Hersteller als Entwicklungspartner an Ihre Seite:
- 30 Jahre Erfahrung
- Engineering in Germany
- Full Service Heat Sink
- Kosteneffiziente Entwicklung
- Schnelle Markteinführung
- Maximale Qualität
Die EKL Projektabschnitte zu Ihrer KühllösungWählen Sie Ihren Einstiegspunkt!
Unser Angebot ist so flexibel wie Ihr Bedarf. Sie sind noch früh in der Entwicklungsphase und wünschen sich einen Ideengeber für die beste Kühllösung? Sie haben ein fertiges Gerät, das zu heiß wird? Oder Sie suchen schlicht einen alternativen bzw. zusätzlichen Lieferanten für einen bereits in Serie verwendeten Kühlkörper? In EKL finden sie stets und in jeder Projektphase einen flexiblen, agilen und verantwortungsbewussten Partner für die Kühlung Ihrer elektronischen Komponenten und kompletten Systeme. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!
Beratung
Konzept
Konzept
Im persönlichen Kontakt und offenen Gespräch mit Ihnen schaffen unsere Ingenieure den kreativen Raum und Rahmen, um aus der Fülle der Optionen die beste Kühllösung zu Ihrer Anforderung zu konzipieren.
Entwicklung
Machbarkeit / Simulation
Machbarkeit / Simulation
Die Idee für Ihren Kühlkörper prüfen wir virtuell in der thermischen Simulation. Realitätsnahe Computersimulation erlauben Variationen von Fertigungsverfahren, Systemaufbauten und weiterer Parameter.
Leistungsoptimierung
Selbst ein gut funktionierender Kühlkörper kann noch optimiert werden. Das “Wie” und “Wieviel” ermitteln wir durch Simulation z. B. verschiedener Materialien oder Kühltechnologien sowie Durchspielen diverser Umweltparameter.
Kostenoptimierung
Ein teurer Kühlkörper wird durch ein alternatives Fertigungsverfahren in der Herstellung oft deutlich günstiger. Ob bei gleicher oder anwendungsspezifischer Leistung: Wir unterstützen Ihre Produktentwicklung in der Kostenreduktion.
Fertigungszeichnung
Prototypenbau
Prototypenbau
Prototypen aus unserer Konstruktion ermöglichen frühzeitige Tests und gezielte Lösung von Problemen in Ihrem Gerät. Wir erstellen mit hauseigener CNC-Fertigung Ihren Funktions- und Designprototypen.
Serienfertigung
klein bis groß
klein bis groß
Durch Fertigung inhouse und in Asien können wir von Kleinstserien bis Großserien alle Kühlkörpertypen zu wettbewerbsfähigen Stückpreisen anbieten. Unsere langjährigen Kunden überzeugen wir durch konstant hohe Qualität.
Bemusterung
Wareneingangskontrolle
Wareneingangskontrolle
Bei der Qualität gehen wir keine Kompromisse ein: Die Entwicklung findet in Deutschland statt, alle Serienprodukte werden von unserem deutschen Prüflabor nach Prüfplänen mit modernsten Methoden untersucht.
Oberflächenveredelung
Eloxieren, Pulverbeschichten, Lackieren etc. dient dem Schutz Ihrer Kühlkörper vor Korrosion und Umwelteinflüssen. Farbe ist aber nicht nur chic, denn dunkel gefärbte Kühlkörper geben auch mehr Strahlungswärme ab.
Baugruppen Vormontage
Wir entlasten Ihre Produktion aktiv mit vorassemblierten Baugruppen. Das reduziert Ihren Arbeitsaufwand pro Gerät und garantiert höchste Qualität, denn als Kühl-Profis achten wir auf optimales Anbringen des Kühlkörpers.
Qualitätssicherung
Prüfpläne
Prüfpläne
Mithilfe modernster thermischer Schnellmesseinrchtungen, 3D-Messmaschinen, Montagetests und Prüfung verschiedener Einsatzszenarien prüfen wir nach eigenen sowie kundenspezifischen Prüfplänen.
Verpackungsdesign
Verpackungsproduktion
Verpackungsproduktion
EKL entwickelt und produziert die passgenauen Verpackungen, um Ihre empfindlichen Kühlkörper oder Baugruppen im mitunter rauhen Transportwesen sowie in der Lagerhaltung optimal zu schützen.
Lager & Logistik
Mit großen Lagerkapazitäten bieten wir produktionsnahe Bevorratung und Konsignationslager, Just in time Lieferungen, abgestimmte Lieferpläne sowie flexible Versandmöglichkeiten für Ihren individuellen Bedarf.
Flüssigkühler Fertigungsverfahren im direkten Vergleich
Ein Filter ist aktiv, einige Daten sind ausgeblendet
| Extrudierte Kühlkörper | Kaltgeschmiedete Kühlkörper | Gelötete Kühlkörper | Geklebte Kühlrippen | Verpresste Kühlrippen | Rührreibschweißen | Heatpipes | Vapour Chamber | Gecrimpte Kühlkörper | Skived Fins | Druckguss | Laserwelding | Vakuum löten | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit | |||||||||||||
| Wärmeableitung über größere Distanz | |||||||||||||
| Designfreiheit und Flexibilität in Form und Größe | |||||||||||||
| Geringe Werkzeugkosten / Erstinvestition | |||||||||||||
| Günstige Stückpreise | |||||||||||||
| Geringe Rüstkosten | |||||||||||||
| Wirtschaftlichkeit bei Kleinserien | |||||||||||||
| Wirtschaftlichkeit bei Großserien | |||||||||||||
| Kombiniermöglichkeit mit anderen Technologien | |||||||||||||
| Oberflächenveredelung / Resistenz | |||||||||||||
| Wärmeübergänge | |||||||||||||
| Standardprodukte | |||||||||||||
| Materialdichte | n.a. | n.a. | n.a. | n.a. | n.a. | n.a. | |||||||
| Platzsparend, große Oberfäche auf kleinem Raum | |||||||||||||
| Gewichtssparend | |||||||||||||
| Lageabhängigkeit / Schwerkraftabhängigkeit | |||||||||||||
| Bearbeitbarkeit | |||||||||||||
| Mechanische Stabilität | |||||||||||||
| Geringer Verschleiß | |||||||||||||
| Homogenität (Material, keine Zusatzwerkstoffe) | |||||||||||||
| Eignung für Großkühler | |||||||||||||
| Eignung für Kleinkühler |
• weniger geeignet | ••••• hervorragend geeignet | n.a.: nicht anwendbar
Sprechen wir über Ihre Kühlaufgabe!
Frank Sichler
Vertriebsleiter
+49 (0)7561 9837-47
f.sichler@ekl-ag.de
Termin vereinbaren Anfragen per E-Mail
Frank Sichler
Vertriebsleiter
+49 (0)7561 9837-47
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Flüssigkeitskühlkörper für Unternehmen in der Nähe Frankfurt 15230 |
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