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Wärmemanagement

 
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3-D Heatdiffuser

Heatdiffuser    

Features für 3D-Heatdiffuser

  • Mehr als zehnmal höhere Wärmeleitfähigkeit als massives Kupfer
  • Homogenisierung der Temperatur auf der gesamten Oberfläche
  • Aufgrund der speziellen Konstruktion entsteht keine Oberflächenwölbung / kein Aufblähen und somit keine zusätzliche Belastung für die kontaktierten Bauteile.
  • Temperaturbereich von >0°C – 150°C
  • Ideal zur Kühlung von Hot-Spots
 

Produktion

„Heatdiffuser“ werden überwiegend mit Formen und Abmessungen gemäß Kundenwunsch produziert.
Voraussetzung hierfür ist eine für die Wirtschaftlichkeit ausreichende Mindestabnahmemenge.
Diese Mindestabnahmemenge kann auch nicht einmal als ca.-Wert angegeben werden
und muss immer nach Vorliegen der Kundenzeichnung jeweils neu bestimmt werden.

3-D Heatdiffuser

Die Heatpipe hat sich seit mehreren Jahren am Markt als Wärmeleiter etabliert. Allerdings leiten Heatpipes die Wärme nur in axialer Richtung und können somit ohne Hilfsmittel wie Wärmekoppelelemente nur punktuell oder eindimensional Wärme leiten. An dieser Stelle setzt der neue 3-D Heatdiffuser von QUICK-OHM an. Er ermöglicht die Wärme in zwei oder drei Dimensionen zu leiten.

Funktion

Der 3-D Heatdiffuser arbeitet wie eine Heatpipe mit einem zweiphasigen Kreis­prozess. Durch das Verdampfen eines Arbeits­mediums, zumeist Wasser, wird Wärme an einer Wärmequelle aufgenommen und an der Wärmesenke durch Kondensation wieder abgegeben. Während eine Heatpipe eine zylindrische Form und einen verhältnis­mäßig kleinen Durchmesser hat, ist ein Wärme­transport nur in axialer Richtung möglich. Heatdiffuser sind jedoch „Flächen­heatpipes“, die an jeder beliebigen Stelle Wärme aufnehmen und an den kälteren Bereichen abgeben kann.

 
Funktionsweise Heatdiffuser
 

Nach eigenen Messungen ist die thermische Leitfähigkeit mehr als zehnmal so groß wie der einer massiven Kupferplatte mit vergleichbaren Abmessungen.

Aufbau

Die QUICK-OHM Heatdiffuser bestehen aus zwei miteinander verschweißten Kupferblechen, die im Randbereich durch eine spezielle Stützstruktur verstärkt sind um widerstandsfähiger gegen äußere und innere Krafteinwirkung zu sein. Die Kapillarstruktur ist im Heatdiffuser als Netz ausgebildet. Zur besseren Funktion sind mehrere Lagen Netze mit unterschiedlichen Maschenweiten mit der Hülle und untereinander verbunden. Die Oberflächen werden entweder mit einer Antioxidationsschicht versehen oder vernickelt. In beiden Fällen betragen Ebenheit und Parallelität der Oberflächen 0,3 mm

Abmessungen

Die Heatdiffuser können nach Kundenvorgaben angepasst und gefertigt werden. Heatdiffuser können quadratisch, rechteckig oder rund gefertigt werden. Bohrungen und Durchdringungen können im begrenzten Maße eingebracht werden. Für erste Versuche sind Heatdiffuser in folgenden Standardabmessungen als Testmuster verfügbar:

 
Typ Länge / mm Breite / mm Höhe / mm Bild
1 56 56

3

Heatdiffuser
2 106 70

3

Heatdiffuser
3 rund Ø 98

3

Heatdiffuser
 

Einsatzbereich

Aufgrund der mehr als zehnmal besseren Wärmeleitfähigkeit als der reinen Kupfers eignet sich der Heatdiffuser sehr gut zur Wärmeableitung von Hot Spots an benachbarte Bauteile oder an weitere Kühlelemente wie Kühlkörper.

Die maximale Einsatztemperatur muss auf 150°C begrenzt werden. Temperaturen unterhalb von 0°C sollten ebenfalls vermieden werden, da der Heatpipeprozess durch das Einfrieren des Wassers nicht starten kann.

Die Maximalleistung ist grundsätzlich von der Geometrie und dem Temperaturniveau abhängig.

Ein 56x56x3mm großer Heatdiffuser kann beispielsweise schon eine Leistung von 130W bei 70°C übertragen.

Temperaturverteilung Heatdiffuser

Heatdiffuser Größe
Größenverhältnis