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Technischer Support

FSW-ANWENDUNG

Kühlplatte, geschweißt durch FSW

Wärmemanagement mit Rührreibschweißen: Effizienz des Vakuumlötens zu geringeren Kosten als Kupferrohrleitungen.

Wasserkühlungsplatten

Warum Rührreibschweißen für Ihre Kühlplattenmontage wählen?

Kaltplatten für die Elektronikkühlung bestehen aus einem Gehäuse mit einem Kühlflüssigkeitskanal und einem Deckel. Es ist entscheidend, Wasserdichtheit, thermische Effizienz und Langlebigkeit zu einem kostengünstigen Preis zu gewährleisten. FSW-Schweißen erfüllt diese Anforderungen.

Kaltplattentechnologie

Kein Risiko von Leckagen

Der Festkörper-FSW-Prozess eliminiert Porosität und garantiert eine leckagefreie Abdichtung sowohl bei Aluminium als auch bei Kupfer.

Flüssige Kaltplattenschweißung

2-fache thermische Leistung

Ermöglicht die Verwendung von hochleitfähigen Materialien wie AA1050 und Kupfer, wodurch die thermische Effizienz verdoppelt wird.

FSW-Kaltplatte

Kosten um das Zehnfache reduziert

Bis zu 10-mal kostengünstiger als herkömmliche Methoden wie Kupferrohrleitungen, Löten oder konventionelles Schweißen.

FSW-Kühlplatte

Hohe Widerstandsfähigkeit

Erreicht mechanische Festigkeiten von bis zu 300 Bar (4300 psi) ohne Nachwärmebehandlung.

Technische Spezifikationen von FSW-geschweißten Kaltplatten

Wassermantelschweißung

Um optimale FSW-Schweißergebnisse für Ihre Kaltplatte zu garantieren, müssen mehrere kritische Faktoren bewertet werden. Jeder dieser Faktoren trägt zur Gesamtqualität, Haltbarkeit und Leistung des montierten Produkts bei:

  • Abmessungen des Deckels: Die Dicke des Deckels ist ein entscheidender Aspekt, mit einer Spanne von mindestens 1 mm bis maximal 12 mm. Ihre Wahl in dieser Angelegenheit beeinflusst direkt die Schweißparameter, einschließlich der Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl, sowie die Art des für den Betrieb ausgewählten Werkzeugs.
  • Werkzeugwegdefinition: Die Trajektorie, die das FSW-Werkzeug während des Schweißprozesses verfolgt, muss genau definiert werden. Eine genaue Kartierung des Werkzeugwegs gewährleistet Gleichmäßigkeit in der Schweißnaht, was zu konsistenten mechanischen Eigenschaften und robusten Verbindungen über die gesamte Kaltplatte führt.
  • Verwaltung der „Totzone„: Dies ist der Bereich, in dem das FSW-Werkzeug die Schweißnaht verlässt. Eine effektive Verwaltung dieser „Totzone“ ist entscheidend für eine hochwertige Schweißnaht. Eine falsche Verwaltung kann zu Oberflächenunregelmäßigkeiten und Schwankungen in der Schweißfestigkeit führen, was sowohl die optische Erscheinung als auch die strukturelle Integrität des Endprodukts beeinträchtigt.

Die Abmessungen des Deckels sind in mehreren Aspekten der Funktionalität der Kühlplatte von erheblicher Bedeutung, da sie nicht nur den Schweißprozess, sondern auch die mechanische Festigkeit der endmontierten Einheit beeinflussen. Die sorgfältige Auswahl der Dicke und Breite des Deckels wird zu einem strategischen Unterfangen, da diese Maße eine entscheidende Rolle bei der Fähigkeit der Kühlplatte spielen, Druck zu widerstehen. Es gibt im Allgemeinen zwei Hauptstrategien, um diesen Widerstand zu erhöhen: entweder durch Erhöhung der Dicke des Deckels für mehr Steifigkeit oder durch Verringerung seiner Breite, um die anfällige Oberfläche für Belastungen zu minimieren.

Unser Team von FSW-Experten verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Optimierung dieser Variablen und ist voll ausgestattet, um Sie bei der Erstellung des idealen Designs für das FSW-Schweißen Ihrer Kühlplatte zu unterstützen. Um den Erfolg Ihres Projekts zu gewährleisten, bieten wir spezialisierte Designhilfsdienste an, die die Auswahl von Materialien, die Optimierung der thermischen Leistung und die Qualitätssicherung umfassen.

Montage von Motorsteuerungen
Maßgeschneiderte flüssigkeitsgekühlte Platte

Die Definition des Werkzeugwegs und der ‚Totzone‘ sind kritische Aspekte beim Reibungsrührschweißen, insbesondere wenn es darum geht, Qualität und Präzision im Endprodukt zu gewährleisten. Der Werkzeugweg skizziert die genaue Trajektorie, die das FSW-Werkzeug nehmen wird, und beeinflusst somit erheblich die Gleichmäßigkeit und Stärke der Schweißnaht. Die ‚Totzone‘ bezieht sich meanwhile auf den Bereich, wo das FSW-Werkzeug austritt, und das Managen dieser Zone ist entscheidend, um eine saubere, hochwertige Schweißnaht zu erzielen.

Falsche Einstellungen in einem dieser Aspekte können verschiedene Probleme wie Unvollkommenheiten, schwächere Schweißnähte oder sogar mechanische Ausfälle verursachen. Unser Team von FSW-Spezialisten ist bestens ausgestattet, um eine fachkundige Beratung zu diesen technischen Feinheiten zu bieten und Ihnen zu helfen, gängige Fallstricke zu vermeiden und Ihren Schweißprozess für überlegene Ergebnisse zu optimieren.

Für tiefere Einblicke in diese kritischen Aspekte des Reibungsrührschweißens zögern Sie nicht, unsere Spezialisten zu konsultieren.

Maßgeschneiderte Montage von flüssigkeitsgekühlten Kühlplatten

Drucktest

Druckluft wird in den Kühlplattenkanal eingeleitet, um die Berstdruckfestigkeit des Deckels zu messen. Dieser Test hilft sicherzustellen, dass die Platte äußeren Kräften standhalten kann, ohne zu versagen.

Wasserkühlplatten

Dichtheitstest

Dies ist ein kritischer Test, der durchgeführt wird, um die Qualität der geschweißten Kühlplatte zu bestätigen. Ein erfolgreicher Dichtheitstest stellt sicher, dass keine Lecks vorhanden sind und dass die geschweißte Verbindung eine starke, hermetische Versiegelung aufweist.

Thermomanagement-Technologie

Thermomanagement

Die experimentelle Charakterisierung des thermischen Widerstands und des Druckabfalls in der Kühlplatte wird durchgeführt. Dieser Prozess bewertet die Effizienz der Kühlplatte bei der Wärmeabfuhr, was für Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen entscheidend ist.

Test der flüssigkeitsgekühlten Kühlplatte

Visueller Test

Der visuelle Test zielt darauf ab, das Vorhandensein von übermäßigem Grat zu identifizieren. Er überprüft auch, ob die vom Schulterstück auf die Werkstückoberfläche ausgeübte Kraft angemessen war. Unzureichende Kraft oder übermäßiger Grat könnten auf potenzielle Schwächen in der Schweißnaht hinweisen.

Haben Sie ein Projekt im Sinn?

Entfesseln Sie das volle Potenzial Ihres Kühlplattenprojekts mit unseren umfassenden FSW-Designrichtlinien. Unser Leitfaden deckt alles ab, von einer Einführung in das Rührreibschweißen und seinen Vorteilen bei der Montage von flüssigkeitsgekühlten Kühlplatten bis hin zu einem detaillierten Durchlauf des FSW-Prozesses selbst. Außerdem erhalten Sie exklusive Einblicke in das Design für eine 100% qualitativ hochwertige Kühlplatte. Füllen Sie das Formular aus, um Ihre maßgeschneiderten Designrichtlinien anzufordern, und lassen Sie sich von unseren Experten auf jedem Schritt des Weges unterstützen.

Live FSW-Schau: Verschiedene Kühlplatten, montiert durch Rührreibschweißen

Vergleich von FSW mit traditionellen Kühlplattenmontagetechniken

Rührreibschweißen vs. Kupferrohrleitungen

Bei der Bewertung von Methoden zur Verbindung von Kühlplatten werden die Vorteile der Reibungsrührschweißtechnologie gegenüber der Kupferrohrtechnik deutlich. Zunächst begrenzt die Kupferrohrmethode die Kühlleistung, was es schwierig macht, eine hohe Kanaldichte zu erreichen. Darüber hinaus wird ihre Zuverlässigkeit in der Leitfähigkeit durch mehrere Herstellungsschritte, wie Biegen, Auftragen von Wärmeleitpaste und Hydroformen, beeinträchtigt. Bemerkenswert ist, dass bei der Befestigung eines Kupferrohrs an einer Aluminium-Kühlplatte das Risiko einer bimetallischen Korrosion unter strengen Bedingungen besteht.

Überwindung der Einschränkungen von Kupferrohr-Kühlplatten

Im Gegensatz dazu bietet das Rührreibschweißen mehrere eindeutige Vorteile. Beim FSW besteht keine Notwendigkeit für das Schweißen zwischen dem Rohr und den Endverbindern (Verteiler). Stattdessen werden die Endverbinder direkt in das Gehäuse gefräst. Außerdem entfällt die Notwendigkeit einer Epoxidbeschichtung und der anschließenden Pressoperation zum Trocknen des Epoxids. Insgesamt bietet das Rührreibschweißen eine zuverlässigere und effizientere Lösung für die Verbindung von Kühlplatten.


Rührreibschweißen vs. Tieflochbohrens

Das Tieflochbohren bringt inhärente Designeinschränkungen mit sich, insbesondere die Begrenzung der Kühlfläche, indem die Flüssigkeitswege auf gerade Linien beschränkt werden. Dies wird noch problematischer bei Kühlplatten, die länger als 500 mm sind, da die Technik hier mit Genauigkeit und Konsistenz zu kämpfen hat. Außerdem führt das Tieflochbohren zu einer Schwachstelle an den Verbindern, wodurch sie besonders anfällig für Leckagen werden.

Im Gegensatz dazu bietet das Rührreibschweißen die Flexibilität, komplexere Kühlwege zu schaffen, lange Platten problemlos zu handhaben und sichere, leckdichte Verbinder zu etablieren, was zu einer zuverlässigeren und effektiveren Kühlung führt.

Herstellung von Tieflochbohrungen

Rührreibschweißen vs. Vakuumlöten

Bei der Montage von Kühlplatten sind Kosten und Sicherheit zwei entscheidende Faktoren, die oft die Wahl der Technologie bestimmen. Rührreibschweißen und Vakuumlöten repräsentieren zwei verschiedene Paradigmen in beiden Aspekten.

Kostenauswirkungen auf Kühlplattentechnologien

Rührreibschweißen

Durch die Verwendung eines FSW-Schweißkopfes für Bearbeitungszentren können Sie Ihre Kosten um das Zehnfache reduzieren:

  • Zwei-in-Einem: Hybrides Schweiß- und Bearbeitungsgerät.
  • Schnelle Herstellung für große und kleine Platten: etwa 10 Minuten für das Schweißen großer Platten und etwa 1 Minute für kleinere Platten, mit der Möglichkeit, bis zu 40 Platten auf demselben Tisch zu schweißen.
  • Geringer Energieverbrauch: ähnlich dem standardmäßigen Bearbeitungsprozess.
Vakuumlöten

Die Gesamtkosten für Vakuumlötoperationen sind hoch:

  • Hohe Anfangsinvestition: Ein Ofen kann über 1 Million Euro kosten.
  • Erhöhte jährliche Wartungskosten.
  • Vorherige Reinigung jedes Teils ist erforderlich.
  • Langer Lötzyklus: etwa 8 Stunden.
  • Einschränkungen in der Batchproduktion: Teilenummer und Größe hängen von den Ofenabmessungen ab.

Sicherheitsüberlegungen bei der Montage von Kühlplatten

Rührreibschweißen

FSW ist ein sicheres Verfahren, das sich an sicherheitsrelevante Standards für die Bearbeitung anpasst. Es gewährleistet auch die Gesundheit des Bedieners, da es weder Gas noch Rauch produziert.

Vakuumlöten

Das Vakuumlöten birgt ein Leckrisiko aufgrund des Fehlens einer anfänglichen Erkennung von Bindungsfehlern und druckbedingten Ausfällen.

Interessiert an einem detaillierten Blick auf die Vorteile von FSW gegenüber traditionellen Techniken? Schauen Sie sich unseren umfassenden Blogbeitrag an: Flüssigkeitskühlplatte: FSW-Montage für mehr Leistung und Kosteneinsparungen.

Thermomanagement und Kühlplatten: Zentrale Anliegen für kritische Sektoren

Effektives Thermomanagement ist in verschiedenen Industrien von zentraler Bedeutung und begegnet Herausforderungen wie Kostensenkung und Gewichtsoptimierung für wesentliche Ausrüstungen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Minimierung von Druckverlusten. Auch das Erreichen höchster Qualität ist entscheidend, insbesondere beim Umgang mit thermomechanischen Belastungsfaktoren. Speziell muss die Oberflächenebenheit einer Kühlplatte makellos sein, um einen idealen thermischen Kontakt mit elektronischen Komponenten zu gewährleisten.

Kühlplatten spielen eine zentrale Rolle in zahlreichen Sektoren, in denen thermische Regulierung von größter Bedeutung ist:

Thermomanagement im Eisenbahnwesen

Eisenbahnwesen

Optimierung von Bord-Systemen

Thermomanagement in der Energiebranche

Energie

Nachhaltige thermische Lösungen

Thermomanagement in der Luft- und Raumfahrt

Luft- und Raumfahrt

Hochleistungskühlung

Thermomanagement in Rechenzentren

Rechenzentren

Effiziente Kühlungslösungen

Thermomanagement in der Verteidigung

Verteidigung

Zuverlässig unter extremen Bedingungen

Sie vertrauen uns

Stirweld-Kunde Temisth
Stirweld-Kunde ITS
Stirweld-Kunde Calip Group
Stirweld-Kunde Global Thaixon
Stirweld-Kunde Wieland Provides
Stirweld-Kunde Talendi
Stirweld-Kunde Armor Meca
Stirweld-Kunde Atherm

„Bei Calip verwenden wir die Reibungsrührschweißtechnologie aus drei Hauptgründen. Erstens, für Dichtungszwecke. Unsere Kunden kommen oft mit Dichtungsherausforderungen für ihre Komponenten zu uns, und wir stellen fest, dass FSW die einzige zuverlässige Lösung bietet. Zweitens schätzen wir die mechanische Festigkeit, die FSW bietet. Da wir mit sehr großen Profilen arbeiten, die manchmal neu montiert werden müssen, ist die mechanische Festigkeit der Schweißnaht entscheidend. Der dritte Vorteil ist die Wiederholbarkeit, die eine gleichbleibende Qualität über mehrere Schweißnähte hinweg sicherstellt.“

customer testimonial calip group

Gabriel Venet

Doktor der Maschinenbauingenieurwissenschaft

Kundenstimme Stirweld Calip Group

„Zwei wesentliche Gründe führten uns zur Wahl des Rührreibschweißen. Erstens bietet es eine hervorragende Möglichkeit, die Montageoperationen zwischen der Sohle und dem Deckel, die zusammen den Kühlkörper bilden, zu sichern. Zweitens suchten wir nach einer Technologie, die nicht nur einfacher, sondern auch zuverlässiger ist. FSW vereinfacht nicht nur den industriellen Prozess, es ist auch sicherer und kann zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.“

customer testimonial stirweld

X.A.

Lieferantenentwicklung

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Kühlplatte & FSW: Die Antwort auf die Herausforderungen des Thermomanagements

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