EPP 7-8/2019

SLM-Kühlkörper führen
Wärmestromdichten
von bis zu 600 W/m 2 auf
kleinstem Raum ab.
Foto: IQ evolution
Foto: IQ evolution
Dank des jahrelangen
Know-hows in der
Thermodynamik
können die Experten
von IQ evolution die
kritischen Hotspots
schnell erkennen und
die erforderlichen
Parameter für die
Kühlstruktur einstellen.
Mittels Selective
Laser Melting ist
auch die Herstellung
von Kühlkörpern mit
ungewöhnlichen
Strukturen möglich.
Foto: IQ evolution
Foto: IQ evolution
„Bisherige Kühlkörper nutzen
Rippenstrukturen, um die entstehende
Hitze abzuleiten. Dadurch
sind sie aber auf bestimmte
Designs festgelegt“, berichtet
Geschäftsführer Dr. Thomas Ebert.
„Bei unseren Mikrokühlern führen
wir hingegen die Wärme über
hoch turbulente Strömungen ab,
die aufgrund der Rauigkeit der
Innenflächen entstehen.“
Für übliche Einsatzgebiete
wie die Kühlung von
Leistungs komponenten in
TO247 Gehäusen hat IQ evolution
Standardprodukte wie einen
2er-, 4er- oder 8er-Kühler
entwickelt. Diese können
auch problemlos und kostengünstig
an andere Gehäusearten
bzw. Gehäusegrößen
angepasst werden.
lungsprozess zurückgeführt werden. Auf diese Weise lässt sich ein
Prototyp selbst bei der Verwendung von teuren Rohstoffen innerhalb
weniger Wochen kosteneffizient zur Serienreife bringen.
Flexible Spezialanfertigungen für jede Anwendung
Das Unternehmen stimmt jeden Mikrokühler optimal auf das Einsatzgebiet
ab und steht dazu während der Prototyp-Entwicklung
stets in engem Kontakt mit dem Anwender. Dank des computergestützten
CAD-Modells gehört die Individualisierung automatisch mit
zur Dienstleistung. „Für übliche Anwendungen bieten wir Standardprodukte
an; sogenannte 2er-, 4er- oder 8er-Kühler. Doch die Spezialität
unseres 3D-Druckverfahrens sind ungewöhnliche Kühlstrukturen“,
so Ebert. „Leider wird in der Leistungselektronik häufig nur in
zweidimensionalen Formen gedacht, aber auch runde oder noch ungewöhnlichere
platzsparende Geometrien sind denkbar.“ Durch diese
flexiblen Design-Varianten ergeben sich zahlreiche neue Einsatzmöglichkeiten
– beispielsweise ultra-dünne Mikrokühler welche bereits
bei der Herstellung einer Platine in diese integriert werden.
Nicht nur bei Größe und Struktur ist das SLM flexibel, sondern auch
bei der Verwendung der Metalle, denn das Verfahren ist mit verschiedenen
Rohstoffen durchführbar – von Kupfer über Nickel bis
hin zu Chrom und zahlreichen Legierungen. Dadurch ergeben sich
auch neue Funktionen, die ein solcher Mikrokühler übernehmen
kann. „Häufig ist in der Leistungselektronik ein elektrischer Kontakt
zur metallenen Oberfläche des Mikrokühlers unerwünscht“, erläutert
Ebert. „Daher haben wir eine Kombination aus elektrischer Isolierung
und elektrisch leitfähigen Schichten entwickelt, welche auf
die Kühlfläche aus Metall aufgebracht wird. So werden alle Hotspots
auf der Platine gekühlt, der Mikrokühler ist aber gleichzeitig
nicht elektrisch mit der Platine verbunden.“ Diese kompakte und effiziente
Bauweise eignet sich besonders für die E-Mobility, da der
Platz in Elektrofahrzeugen meist äußerst beschränkt ist. Aber auch
für Multilayer-Platinen kommt ein SLM-Mikrokühler infrage. „Da das
Verfahren so flexibel ist, birgt es noch viel Potenzial für weitere Einsatzgebiete.
Wir sind daher für neue Ideen und Impulse von Anwendern
jederzeit offen“, so Ebert.
EPP Juli/August 2019 39