Gelötete Flüssigkeitskühlplatte

Eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte ist eine hocheffiziente Lösung für das Wärmemanagement, die für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen Luftkühlung oder herkömmliche Kühlplatten die Anforderungen an die Wärmeabfuhr nicht mehr erfüllen. Durch die dauerhafte Verbindung der internen Strömungsstrukturen mittels Löttechnologie bieten gelötete Kühlplatten eine hervorragende Wärmeleistung, hohe strukturelle Integrität und langfristige Dichtheit.

Im Vergleich zu gefrästen oder mechanisch montierten Kühlplatten ermöglichen gelötete Flüssigkeitskühlplatten komplexere interne Kanaldesigns und eignen sich daher ideal für Kühlung mit hoher Leistungsdichte, kompakte Systemlayouts und anspruchsvolle industrielle Umgebungen.

Was ist eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte?

Eine gelötete Kühlplatte ist eine Art Flüssigkeitskühlplatte, die durch das Verbinden mehrerer Metallkomponenten – typischerweise Aluminium – mittels eines kontrollierten Lötprozesses hergestellt wird. Beim Löten schmilzt das Lötmetall und verbindet die Komponenten miteinander, ohne das Grundmaterial zu schmelzen. Dadurch entstehen abgedichtete interne Kanäle für den Kühlmittelfluss.

Diese Methode ermöglicht die Erstellung von:

• mehrschichtige Kanalstrukturen

• hochdichte Rippen- oder Mikrokanal-Designs

• gleichmäßige interne Strömungswege

Dadurch erreichen gelötete Aluminium-Kühlplatten einen geringeren Wärmewiderstand und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung als viele herkömmliche Kühlplatten.

Wie die Kühlung mit gelöteten Kühlplatten funktioniert

Die Kühlung von Kühlplatten mittels Lötkonstruktion erfolgt über einen direkten und effizienten Wärmeübertragungsweg:

1. Die Wärme wird von der Wärmequelle in die Basis der Kühlplatte geleitet.

2. Kühlmittel strömt durch gelötete interne Kanäle und absorbiert dabei thermische Energie.

3. Die Wärme wird von der Flüssigkeit zu einem Wärmetauscher oder Kühler abgeführt.

4. Gekühlte Flüssigkeit zirkuliert im System.

Da Flüssigkeiten eine viel höhere Wärmekapazität als Luft besitzen, sind wassergekühlte Kühlplatten und Flüssigkeitskühlplattensysteme besonders effektiv für Elektronik, Batterien und Leistungsmodule, die unter kontinuierlich hohen Lasten arbeiten.

Hauptvorteile von gelöteten Flüssigkeitskühlplatten

hohe thermische Leistung

Durch das Hartlöten wird ein enger thermischer Kontakt zwischen der Grundplatte und den internen Strömungsstrukturen ermöglicht, wodurch der Wärmewiderstand minimiert und die Wärmeübertragungseffizienz verbessert wird.

auslaufsicher und strukturell robust

Durch Vakuumlöten oder Löten unter kontrollierter Atmosphäre (CAB) entstehen vollmetallurgische Verbindungen, wodurch leckagefreie Kühlplatten entstehen, die für den Langzeitbetrieb und erhöhte Drücke geeignet sind.

Fähigkeit zur Gestaltung komplexer Kanäle

gelötete Konstruktionsstützen:

• Mehrfachdurchlauf-Ausführungen (2-, 4- und 6-Durchlauf-Kühlplatten)

• Mehrfachschaltungen (7-, 8- und 10-Kreis-Kühlplatten)

• Mikrokanal- und großflächige Strömungswege

ideal für die Massenproduktion

Sobald die Werkzeuge etabliert sind, bieten gelötete Kaltplatten eine ausgezeichnete Wiederholgenauigkeit und Kosteneffizienz für mittlere bis hohe Produktionsvolumina.

typische Werkstoffe für gelötete Kühlplatten

Die meisten gelöteten Kühlplatten werden aus Aluminium hergestellt, da dieses Material ein optimales Verhältnis von Wärmeleitfähigkeit, Gewicht und Kosten bietet.

• Aluminiumgelötete Kühlplatte – am häufigsten verwendet, leicht, kostengünstig

• Kupfergelötete Kühlplatte – höhere Wärmeleitfähigkeit für extreme Wärmeströme

• Edelstahlgelötete Kühlplatte – Spezialanwendungen, die Korrosionsbeständigkeit erfordern

Unter diesen sind gelötete Aluminium-Kühlplatten der Industriestandard für Anwendungen in der Elektromobilität, in Rechenzentren und in der Leistungselektronik.

Technische Spezifikationen für gelötete Flüssigkeitskühlplatten

Die Spezifikationen können je nach kundenspezifischen Designanforderungen variieren.

Gelötete Kühlplatte im Vergleich zu anderen Kühlplattentechnologien

Gelötete Flüssigkeitskühlplatten bieten die beste Balance zwischen Leistung, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit für Hochleistungsanwendungen.

Anwendungen von gelöteten Flüssigkeitskühlplatten

Gelötete Kühlplatten finden breite Anwendung in:

• Thermische Managementsysteme für Elektrofahrzeugbatterien

• Leistungselektronik (IGBT, MOSFET, Wechselrichter)

• Rechenzentrumsserver und CDU-Systeme

• Energiespeichersysteme (ESS)

• Industrielaser- und Automatisierungsanlagen

In diesen Umgebungen gewährleisten kundenspezifisch gelötete Flüssigkeitskühlplatten stabile Betriebstemperaturen und eine verlängerte Lebensdauer der Komponenten.

Dienstleistungen im Bereich der kundenspezifischen Konstruktion von gelöteten Flüssigkeitskühlplatten

Standardausführungen erfüllen nicht immer alle spezifischen Systemanforderungen. Unsere kundenspezifischen Kühlplattenlösungen basieren auf folgenden Prinzipien:

• Wärmelast- und Wärmestromverteilung

• verfügbarer Durchfluss und Pumpendruck

• Einbauraum und Montageschnittstelle

• Ziele für die Temperaturhomogenität

• Systemintegration mit Kältemaschinen oder Wärmetauschern

Von der Konzeption und Simulation bis hin zur Lötfertigung und Prüfung bieten kundenspezifische Lösungen optimale Leistung und Zuverlässigkeit.

Warum sollte man sich für eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte entscheiden?

wenn Anwendungen Folgendes erfordern:

• hohe Wärmeableitung auf engstem Raum

• langfristiger, leckagefreier Betrieb

• gleichmäßige Temperaturregelung

• Skalierbare Produktion mit gleichbleibender Qualität

Gelötete Flüssigkeitskühlplatten sind gegenüber herkömmlichen Kühlplattentechnologien die bevorzugte Lösung.

Gelötete Flüssigkeitskühlplatte – häufig gestellte Fragen (FAQ)

1. Was ist eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte?

Eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte ist eine Art von Flüssigkeitskühlplatte, die durch Verlöten mehrerer Metallschichten zu abgedichteten internen Strömungskanälen hergestellt wird. Im Vergleich zu rohrförmigen Kühlplatten bieten gelötete Kühlplatten eine höhere strukturelle Integrität, eine bessere thermische Leistung und ein kompakteres Kanaldesign, wodurch sie sich ideal für leistungsstarke Flüssigkeitskühlungsanwendungen eignen.

Zu den üblicherweise verwendeten Materialien gehören Aluminium-Kühlplatten, Edelstahl-Kühlplatten und Kupfer-Kühlplatten, abhängig von den Anforderungen an Wärmeentwicklung, Korrosionsbeständigkeit und Druckbeständigkeit.

2. Wie funktioniert eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte?

Eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte funktioniert durch die Zirkulation von Kühlmittel – typischerweise Wasser oder Wasser-Glykol – durch interne, gelötete Kreisläufe. Die von den elektronischen Bauteilen erzeugte Wärme wird durch das Plattenmaterial an das Kühlmittel abgegeben und anschließend vom Kühlplattensystem abgeführt.

Da die Kanäle vollständig verlötet und nicht nur mechanisch abgedichtet sind, ist die Wärmeübertragungseffizienz höher und das Leckagerisiko deutlich reduziert.

3. Was sind die Vorteile von gelöteten Kühlplatten im Vergleich zu rohrförmigen Kühlplatten?

Im Vergleich zu rohrförmigen oder mechanisch montierten Kühlplatten bieten gelötete Flüssigkeitskühlplatten folgende Vorteile:

• höhere Wärmestromkapazität

• bessere Druckbeständigkeit

• gleichmäßigere Kühlung über große Kühlplatten

• kompakte interne Mikrokanal- oder Mehrkreisdesigns

• verbesserte Zuverlässigkeit für den Langzeitbetrieb

Aufgrund dieser Vorteile eignen sich gelötete Kühlplatten für die Flüssigkeitskühlung in Rechenzentren, Automobilelektronik, Energiespeichern und industriellen Stromversorgungssystemen.

4. Welche Materialien stehen für gelötete Flüssigkeitskühlplatten zur Verfügung?

Wir bieten gelötete Flüssigkeitskühlplatten in verschiedenen Materialien an:

• Aluminium-Kühlplatte – leicht, kostengünstig, weit verbreitet

• Kupfer-Kühlplatte – hervorragende Wärmeleitfähigkeit für hohe Wärmelasten

• Kühlplatte aus Edelstahl – Korrosionsbeständigkeit und Hochdrucktoleranz

Die Materialauswahl hängt von den thermischen Anforderungen, der Art des Kühlmittels, dem Betriebsdruck und der Anwendungsumgebung ab.

5. Können gelötete Flüssigkeitskühlplatten individuell angepasst werden?

Ja. Wir sind spezialisiert auf kundenspezifische Flüssigkeitskühlplatten, die auf spezifische Anwendungen zugeschnitten sind. Zu den Anpassungsmöglichkeiten gehören:

• Plattenabmessungen (kleine Kühlplatte oder große Kühlplatte)

• Strömungswegdesign (2-Pass-Kühlplatte, 4-Pass-Kühlplatte, 6-Pass-Kühlplatte oder Mehrkreis-Kühlplatten)

• Anzahl der Stromkreise (7-Stromkreis-Kühlplatte, 8-Stromkreis-Kühlplatte, 10-Stromkreis-Kühlplatte)

• Einlass-/Auslasspositionen und Gewindenormen

• Oberflächenebenheit und Montagemöglichkeiten

Maßgeschneiderte Designs gewährleisten eine optimale Kühlleistung der Kühlplatte für Ihr System.

6. Welche Arten von Strömungskanaldesigns gibt es?

Gelötete Flüssigkeitskühlplatten tragen verschiedene interne Strukturen, darunter:

• Mikrokanal-Kühlplatte / Mikrokanal-Kühlplatte für hohe Wärmestromdichte

• Parallele Strömungskanäle für eine gleichmäßige Temperaturverteilung

• Serpentinen- oder Mehrpasskonstruktionen für kontrollierten Druckabfall

• Hochleistungsdesigns für wassergekühlte Kühlplattenanwendungen

Die Kanalauswahl hängt von der thermischen Belastung, der Durchflussrate und der Pumpenleistung ab.

7. Welche Kühlflüssigkeiten können verwendet werden?

Typische Kühlmittel für gelötete Flüssigkeitskühlplatten sind:

• deionisiertes Wasser

• Wasser-Glykol-Gemische

• Industriekühlmittel, die mit Aluminium oder Edelstahl kompatibel sind

Die Verträglichkeit mit dem Kühlmittel ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei Aluminium-Kühlplatten, um Korrosion zu verhindern und die langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

8. In welchen Branchen werden gelötete Flüssigkeitskühlplatten verwendet?

Gelötete Flüssigkeitskühlplatten finden breite Anwendung in:

• Rechenzentrums-CDU und Flüssigkeitskühlungsverteilungssysteme

• Energiespeicherung und Batteriethermomanagement

• Elektrofahrzeuge und Kfz-Leistungselektronik

• Industrielle Wechselrichter und Netzteile

• Hochleistungslaborgeräte und Laborkühlplatten

Sie eignen sich besonders dort, wo hohe Zuverlässigkeit und gleichmäßige Kühlung der Kühlplatte erforderlich sind.

9. Wie verhält sich eine gelötete Flüssigkeitskühlplatte im Vergleich zu Mikrokanal-Kühlplatten?

Der Begriff „Mikrokanal-Kühlplatte“ bezieht sich auf die Kanalgröße und nicht auf das Herstellungsverfahren. Gelötete Flüssigkeitskühlplatten können Mikrokanalstrukturen aufweisen und so die Vorteile beider Systeme vereinen:

• Mikrokanaldesign für verbesserte Wärmeübertragung

• Gelötete Konstruktion für strukturelle Festigkeit und Dichtheit

Diese Kombination wird häufig bei Flüssigkeitskühlplatten mit hoher Dichte für Elektronik verwendet.

10. Sind gelötete Flüssigkeitskühlplatten für Hochdrucksysteme geeignet?

Ja. Aufgrund der gelöteten Innenstruktur können gelötete Flüssigkeitskühlplatten im Vergleich zu mechanisch abgedichteten oder verrohrten Kühlplatten höheren Betriebsdrücken standhalten, wodurch sie sich für industrielle Flüssigkeitskühlsysteme und Anwendungen mit gekühlten Kühlplatten eignen.