Performance thermique : dissipateurs moulés vs extrudés—quelle différence ?
Druckguss- vs. extrudierte Kühlkörper: Ein Vergleich der thermischen Leistung
Überblick über Herstellungsverfahren von Kühlkörpern
Kühlkörper sind entscheidend für das Management thermischer Lasten in elektronischen und industriellen Systemen. Zwei wichtige Herstellungsverfahren – Druckguss und Extrusion – bieten jeweils spezifische Vorteile hinsichtlich Geometrie, Materialeigenschaften und thermischer Leistung. Das Verständnis dieser Unterschiede ist essenziell für die Entwicklung zuverlässiger und kosteneffizienter thermischer Lösungen.
Wärmeleitfähigkeit und Materialaspekte
Druckguss-Kühlkörper
Druckguss-Kühlkörper bestehen typischerweise aus Aluminiumlegierungen wie A360 oder A380. Ihre Wärmeleitfähigkeit liegt bei etwa 96–105 W/m·K und damit etwas unter der von extrudierten Kühlkörpern, was auf höhere Siliziumgehalte und Mikro-Porosität zurückzuführen ist. Sie ermöglichen jedoch hochkomplexe Geometrien und integrierte Funktionen, die den Luftstrom sowie die wirksame Wärmeabgabefläche verbessern.
Extrudierte Kühlkörper
Extrudierte Kühlkörper bestehen aus Aluminium der 6000er-Serie (z. B. 6063 oder 6061) und bieten eine höhere Wärmeleitfähigkeit von etwa 200–210 W/m·K. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen maximale Wärmeübertragung entscheidend ist. Allerdings sind extrudierte Profile in Bezug auf Lamellenabstand, Richtungsvielfalt und Integrationsmöglichkeiten eingeschränkt.
Designflexibilität und Leistungsoptimierung
Druckguss erlaubt komplexe Strukturen wie Pin-Fin-Designs oder multidirektionale Lamellen, die mit Extrusion nicht erreichbar sind. Dadurch wird die Konvektion verbessert und die Hitze effektiv verteilt – trotz geringerer Grundleitfähigkeit. Extrudierte Designs bieten hingegen gleichmäßige, lineare Lamellen, ideal für Anwendungen mit konstanten thermischen Lasten.
Die folgende Tabelle bietet einen Überblick über die wichtigsten Unterschiede:
Merkmal | Druckguss-Kühlkörper | Extrudierte Kühlkörper |
|---|---|---|
Wärmeleitfähigkeit | ~96–105 W/m·K | ~200–210 W/m·K |
Designflexibilität | Hoch (komplexe, multidirektionale Strukturen) | Begrenzt (lineare, uniforme Querschnitte) |
Integrationsfähigkeit | Hoch (Montagepunkte, EMI-Shielding, Gehäusefunktionen) | Niedrig (erfordert zusätzliche Bearbeitung) |
Oberflächenflächeneffizienz | Ausgezeichnet (dichte Pin-Fin-Designs, gebogene Lamellen) | Mittel (geradlinige Lamellen, größere Abstände) |
Optimaler Produktionsumfang | Ideal für mittel- bis hochvolumige Fertigung | Geeignet für niedrige bis mittlere Stückzahlen |
Praktische Anwendungserwägungen
Für Anwendungen wie geschlossene Elektronikgehäuse, Fahrzeugbeleuchtung oder Hochleistungsmodule – bei denen Designkomplexität und Funktionsintegration im Vordergrund stehen – sind druckgegossene Aluminium-Kühlkörper insgesamt die bessere Wahl. Wenn hingegen die reine Wärmeleitfähigkeit entscheidend ist, bleiben extrudierte Kühlkörper mit nachbearbeiteten Kontaktflächen die leistungsstärkste Option.
Wie Neway die Herstellung von Kühlkörpern verbessert
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