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Meccal | Progettazione e Produzione Dissipatori Estrusi

Technische information

LUFTGEKÜHLTE KÜHLKÖRPER

Material und mechanische Bearbeitungen

Das geringe Gewicht (2,7 g/cm3), die Wärmeleitfähigkeit (220 W/m*K) und die optimale Verformbarkeit sind die Hauptmerkmale, die Aluminium zum idealen Material für die Herstellung unserer Wärmeableitungssysteme machen.
Sofern nicht anders angegeben sind die Merkmale der zum Einsatz kommenden Strangpressprofile folgende:

  • Chemische Zusammensetzung: Aluminiumlegierung EN AW-6060, 6061, 6063 oder 6082, entsprechend der europäischen Norm EN 573-3.
  • Mechanische Eigenschaften: T5 oder T6, entsprechend der europäischen Norm EN 755-2.
  • Abmessungs- und Formtoleranzen entsprechend der europäischen Norm EN 755-9.

Die Produkte werden, sofern nicht anders auf der Zeichnung angegeben oder mit dem Kunden vereinbart, mechanisch unter Einhaltung der in der Norm ISO 2768-mK spezifizierten allgemeinen Toleranzen bearbeitet. Dennoch dürfen die Bauteile, die nicht den vorgeschriebenen allgemeinen Toleranzen entsprechen, sofern nicht anders angegeben, nicht automatisch verweigert und zurückgewiesen werden, falls die Funktionstüchtigkeit des Bauteiles nicht beeinträchtigt ist.

Auswahl eines Kühlkörpers

Der Einsatz eines Kühlkörpers in einem elektronischen System führt, durch Unterstützung der Wärmeübertragung des Systems an die Umgebung, zu einer Reduzierung des Wärmewiderstandes des gesamten Systems Dadurch wird ein Absenken der vom elektronischen Gerät erreichten Temperatur bei gleicher Wärmeableitung ermöglicht oder, durch Nutzung der maximalen Betriebstemperatur, eine höhere Wärmeableitung erwirkt. 
Die Leistungen eines Kühlkörpers werden über seinen, vom Hersteller angegebenen thermischen Widerstand RTH[K/W] gemessen. Diese berücksichtigt die Wärmeübertragung mittels Konvektion und Strahlung vom Kühlkörper an die kältere Umgebung. Der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers ist abhängig von unterschiedlichen Faktoren, wie des verwendeten Materials (Wärmeleitfähigkeit), Form und Größe, Farbe und Oberflächenbehandlung (Bestrahlungseffizienz und Übergangswiderstand), Lüftungs- und Montagebedingungen (natürliche oder aktive Konvektion). Je geringer der Wärmewiderstand, desto besser die Leistung eines Kühlkörpers. 
Sind die Umgebungstemperatur TA, die maximale vom Gerät abgeführte Leistung Pd und die maximal zulässige Temperatur der Kühlkörper Oberfläche TMAX bekannt, kann der maximale, Wert des Wärmewiderstands des Kühlkörpers wie folgt berechnet werden:

Daher ist also ein Kühlkörper zu wählen, der einen Wärmewiderstand aufweist, welcher gleich oder geringer als der errechnete Widerstand ist. 

Messung des Wärmewiderstands

Die Kühlkörper sind nach Form und Größe in Millimetern geordnet aufgelistet. Für jedes Profil werden folgende Parameter aufgeführt: 

  • kg/m: Profilgewicht in Kilogramm pro Profil-Längeneinheit (Meter); 
  • L: Kühlkörperlänge in Millimetern, zur Errechnung des angegebenen Wärmewiderstands festgelegt. Für verschiedene Längen beachten sie bitte unser Datenblatt (download von unserer Website oder die Grafik ‘Length Correction Factor’, um den Multiplikationsfaktor zum betreffenden Wärmewiderstand für natürliche oder aktive Konvektion zu erhalten; 
     
  • W: Kühlkörperbreite in Millimetern, zur Errechnung des angegebenen Wärmewiderstands festgelegt (nur für die montierten Hochleistungs-Kühlkörper). Bei verscheidener Breite der Kühlkörper kann von einer ungef. linearen Entwicklung des Wärmewiderstands ausgegangen werden. Demnach verändert sich bei verdoppelter Breite des Kühlkörpers der Wärmewiderstand um die Hälfte; 
     
  • RTH,N: Wärmewiderstand bei natürlicher Konvektion, ausgedrückt in K/W mit Temperaturdifferenz von 70° C (Umgebungstemperatur 25° C); 
  • RTH,F: Wärmewiderstand bei aktiver Konvektion, ausgedrückt in K/W mit einer Luftgeschwindigkeit von 3 m/s und mit der Temperaturdifferenz von 50° C (Umgebungstemperatur 25° C). Für Luftströme mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, siehe graphische Darstellung „Air Speed Correction Factor„, gilt zur Festlegung des auf den angegebenen Wärmewiderstand anzuwendenden Multiplikationsfaktor. 

  

Für die Produktlinien Profilmecc & ProfilmeccPlus ist die Wärmewiderstandskurve in aktiver Konvektion bei veränderndem Luftstrom für bestimmte Längen dargestellt. 

Die angegebenen Wärmewiderstandswerte stammen Labor-Tests oder Software Simulationen in realitätsgleichen Bedingungen.  
Im Detail: 

  • Eine Wärmequelle wird mittig gleichmäßig auf ca. 50% der Montageoberfläche, mit einer Silikonfett-Zwischenschicht, verteilt positioniert; 
  • Die Temperatur wird an der Oberfläche des Kühlkörpers, in unmittelbarer Umgebung der Wärmequelle, mittels Thermoelemente mit geringer thermischer Trägheit gemessen; 
  • Bei natürlicher Konvektion, Kühlkörper in maximaler Leistung positioniert mit vertikaler Berippung. Bei horizontaler Montage, ist eine RTH,N-Erhöhung von ca. 20% zu berücksichtigen; 
  • Unbehandelte Oberfläche des Kühlkörpers. Für das eloxierte, schwarze Bauteil bei natürlicher Konvektion, ist der Wert des RTH,N-Wärmewiderstands um ca. 10 % zu reduzieren. 

Die aufgeführten Daten stammen aus Labortests und sorgfältig ausgeführten Simulationen. Sie sind aus diesem Grund als zuverlässig zu betrachten. Da jedoch die tatsächlichen Einsatzbedingungen von denen im Labor abweichen können, empfehlen wir eine praktische Überprüfung, unter den Bedingungen, in denen der Kühlkörper verwendet wird, vorzunehmen. 

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