Mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit von elektronischen Komponenten - beispielsweise von Frequenzumrichtern - steigt auch deren Verlustleistung. Beim Ableiten der dabei entstehenden Wärme sind Hot Spots besonders kritisch: Von ihnen muss Wärme punktuell abgeführt werden, um lokale Überhitzungen zu vermeiden.
Arbeiten die Komponenten stets mit der optimalen Temperatur, funktionieren sie zuverlässig und erreichen eine hohe Lebensdauer - Basis für sichere und langlebige Maschinen und Anlagen.
Der Mechernicher Systemlieferant Deutsche Mechatronics hat deshalb die DTMT Cool Plate® entwickelt, mit der die Wärme an Hot Spots gezielt abgeführt wird. Die Cool Plate® besteht aus einem Unterteil aus Kupfer und einem aufgeschweißten Aufsatz aus Edelstahl. Beide Elemente bilden einen Hohlraum, der von Kühlflüssigkeit durchflossen wird. In dieser Kombination wird die exzellente Wärmeleitfähigkeit des Kupfers mit der mechanischen Stabilität des Edelstahls verbunden. Dabei wird der vergleichsweise teure Werkstoff Kupfer nur dort verwendet, wo er für die optimale Wärmeableitung erforderlich ist.
Die kürzlich entwickelte Cool Plate® wird direkt am Hot Spot der Leistungselektronik platziert. Das patentierte Herstellungsverfahren ermöglicht dabei frei wählbare Geometrien, so dass die Cool Plate® individuell an unterschiedliche Kühlaufgaben angepasst werden kann.
Die Flüssigkühlung mit der Cool Plate® ist um ein Vielfaches effizienter als die Kühlung mit Luft und konventionellen Aluminiumkühlkörpern. Thermografieaufnahmen eines Frequenzumformers zeigen deutlich, dass durch die Verwendung von Kupfer die Wärmeableitung im Vergleich zu Cool Plates aus Aluminium deutlich gesteigert wird. So sichert die Cool Plate® beispielsweise bei Frequenzumformern auch die Stabilität des Frequenz-Spannungs-Verhaltens.
Unter- und Oberteil der Cool Plate® werden mit einem patentierten Laserschweißverfahren miteinander verbunden. Durch den gezielten Einsatz von Kupfer ist ein optimaler Wärmeübergang bei hoher mechanischer Stabilität gewährleistet. Die Dauerbeständigkeit der Schweißverbindung der Cool Plate® hat DTMT in Salzsprühtests nachgewiesen, bei denen eine Betriebsdauer von 10 Jahren simuliert wurde.