Eine ausführliche Erklärung der Wasserkühlplatte

Im Bereich der Leistungselektronik, der Steuerung, Umwandlung, Antriebssysteme, Signalübertragung und aufstrebende Sektoren wie neue Energien (einschließlich Kühlung für neue Energiefahrzeugbatterien, USV, Energiespeichersysteme, große Server, Photovoltaik-Wechselrichter und SVG/SVC-Anwendungen) umfasst, ist das Streben nach hoher Effizienz, geringem Geräuschpegel und konsistentem Betrieb bei niedrigen Temperaturen von größter Bedeutung. Aufgrund der begrenzten Platzverhältnisse stellt die Wärmeableitung jedoch häufig eine große Herausforderung für die optimale Produktentwicklung dar. In solchen Szenarien erweist sich die Flüssigkeitskühlungstechnologie, hauptsächlich Wasserkühlplatten, als bevorzugte Lösung für ein effizientes Wärmemanagement.

Komponenten einer Wasserkühlplatte

Ein umfassendes wassergekühltes Plattensystem besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten, die jeweils für den Kühlprozess von entscheidender Bedeutung sind. Zu diesen Komponenten gehören:

1. Wassergekühlter Block : Das Herzstück des Systems, dieser Metallblock, der normalerweise aus Kupfer oder Aluminium besteht, verfügt über komplizierte interne Wasserkanäle. Es kommt direkt mit der Komponente, beispielsweise einer CPU, in Kontakt und nimmt die entstehende Wärme auf.

2. Umlaufflüssigkeit : Die Hauptfunktion der Umlaufflüssigkeit besteht darin, die Wärme der Komponente aufzunehmen und effizient abzuleiten. Seine hohe Wärmeaufnahmefähigkeit sorgt dafür, dass Temperaturschwankungen minimal bleiben.

3. Wasserpumpe : Die Pumpe soll die zirkulierende Flüssigkeit durch das System fördern. Da die Flüssigkeit am wassergekühlten Block Wärme von der CPU aufnimmt, wird sie abgepumpt, sodass frischer Saft mit niedrigerer Temperatur den Kühlprozess fortsetzen kann.

4. Wasserleitung : Durch die Verbindung der Wasserpumpe, des wassergekühlten Blocks und manchmal eines Wassertanks oder Wärmetauschers bildet die Wasserleitung einen geschlossenen Kreislauf für die zirkulierende Flüssigkeit. Es muss ein dichter Zirkulationsweg aufrechterhalten werden, der Lecks verhindert.

Strukturelle Veränderungen von Wasserkühlplatten

Wassergekühlte Platten gibt es in verschiedenen Bauformen, die jeweils auf spezifische Kühlanforderungen zugeschnitten sind:

1.Lötprozess : Dieser Prozess ist ideal für Szenarien mit hoher Wärmeflussdichte und beinhaltet das Zusammenschweißen von Komponenten in einer gasgeschützten Umgebung. In diesem Prozess werden üblicherweise Kupfer- oder 1er- und 3er-Aluminiummaterialien verwendet.

2. Verfahren für vergrabene Rohre : Dieses Verfahren eignet sich für einseitige Geräteinstallationen und beinhaltet das Abflachen von Kupferrohren und das gleichzeitige Fräsen dieser Rohre mit Aluminiumplatten. Dadurch wird die Wärmeleitfähigkeit der Kupferrohre maximiert und gleichzeitig die Gesamtstruktur leicht gehalten.

3. Schweißrohrverfahren : Dieses Verfahren eignet sich für die Verwendung von Kupferplatten und -rohren. Dadurch wird die Plattendicke verringert, was zu einer Gewichtsreduzierung führt.

4. Doppelseitiger Klemmprozess : Bei diesem unkomplizierten, kostengünstigen Prozess wird das Gerät auf beiden Seiten der Platte installiert. Dabei kommen häufig Aluminiumplatten und Aluminium-, Kupfer- oder Edelstahlrohre zum Einsatz.

5. Reibschweißverfahren : Durch den Einsatz fortschrittlicher Technologie der Luft- und Raumfahrtindustrie werden beim Reibschweißen (FSW) Strömungskanäle direkt auf Kupfer- oder Aluminiumplatten gebildet. Es zeichnet sich durch Anwendungen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen, hohen Wärmeflussdichten und komplexen Strömungskanalkonstruktionen aus. Auf dem Substrat werden Rillen erzeugt und durch Hartlöten, Diffusion oder Reibschweißen abgedichtet.

Methoden zur Bildung von Wasserkanälen

Wassergekühlte Platten in der Wärmemanagementbranche verwenden hauptsächlich vier Methoden zur Bildung von Wasserkanälen:

1. Vergrabener Rohrtyp : Bei dieser Methode werden Nuten in Aluminiumlegierungsplatten CNC-gefräst, Kupferrohre in diese Nuten eingebettet und eventuelle Lücken mit wärmeleitendem Klebstoff gefüllt.

2. Art des Vakuumlötens : Die CNC-Bearbeitung erzeugt die erforderliche Wasserkanalform der Aluminiumplatten. Eine Abdeckplatte wird über den Wasserkanal gelegt, zwischen Abdeckplatte und Aluminiumplatte wird Lötmaterial aufgetragen und die Baugruppe wird in einem Vakuumlötofen gebrannt.

3.Elektronenstrahlschweiß-Wasserkanaltyp : Die CNC-Bearbeitung verwandelt die Aluminiumplatte in einen Wasserkanal. Die Abdeckplatte wird auf ähnliche Weise bearbeitet, deckt den Wasserkanal ab und wird anschließend durch Elektronenstrahlschweißen verschweißt.

4. Wasserkanaltyp beim Reibrührschweißen : Durch die CNC-Bearbeitung wird der Wasserkanal auf der Aluminiumplatte geformt und eine entsprechende Abdeckplatte hergestellt. Diese Komponenten werden zusammengebaut und durch Reibrührschweißen verbunden, um eine robuste Abdichtung zu gewährleisten.

Die Wasserkühlplatte ist ein Gerät zur Wärmeableitung. Sein Prinzip besteht darin, die hohe Wärmeleitfähigkeit von Wasser zu nutzen, um Wärme von der Wärmeableitungsquelle zur Wasserkühlplatte zu leiten und die Wärme dann über die Wärmeableitungsoberfläche der Wasserkühlplatte abzuleiten. Wassergekühlte Panels zeichnen sich durch hohe Effizienz, Geräuschlosigkeit und Zuverlässigkeit aus und werden häufig in elektronischen Geräten, Industrieanlagen und anderen Bereichen eingesetzt.

Bei wassergekühlten Heizkörpern gilt Winshare Thermal als führende Autorität und bietet professionelle Anpassungsmöglichkeiten und maßgeschneiderte Kühllösungen für verschiedene Anwendungen. Wenn Sie Fragen zu Kühlplatten haben oder eine maßgeschneiderte Kühllösung benötigen, wenden Sie sich bitte per Kommentar oder E-Mail an Winshare.