Prilagojena aluminijasta ekstrudirana hladilna plošča z zračnim hlajenjem za IGBT invertor, aluminijasti zlepljeni rebrasti hladilniki

Lepljena rebra hladilnika, ki se pogosto imenujejo tudi zvarjena ali lepljena rebra hladilnika, so vrsta hladilnika, pri kateri so posamezna hladilna rebra integrirana s podno ploščo s posebnimi postopki. Igra pomembno vlogo v visokoučinkovitih sistemih za upravljanje toplote.

Kot ime nakazuje, je jedro tehnologije lepljenih reber v procesu »lepljenja« ali »zvarjenja«:

1. Lutanje

· Postopek: Najprej se posamezna kovinska rebra (običajno aluminij ali baker) natančno razporedijo na podno ploščo s pomočjo pritrdilnih naprav ali kalupov. Nato se na stične točke med podstavkom in rebri postavi lot (zlitina z nižjo talilno točko kot osnovni material). Končno se sestav izgreje v peči za lutkanje v nadzorovanem ozračju, kar povzroči, da se lot stopi in zapolni reže s kapilarnim učinkom. Ob ohlajanju nastane trdna metalurška veza.

· Značilnosti: To je najpogostejši in najzanesljivejši postopek zlepljenih rebrov, ki omogoča izjemno visoko trdnost spoja in odlično toplotno prevodnost.

2. Epoksidno lepljenje

· Postopek: Rebra se na podlago prilepijo s trdilnim epoksidnim lepilom z visoko toplotno prevodnostjo.

· Značilnosti: Nizka temperaturna obdelava in relativno nizki stroški. Vendar obstajata dve glavni slabosti: Najprej je toplotna upornost lepila znatno višja kot pri kovini, kar poslabša skupno toplotno prevodnost. Drugič, daljša uporaba pri visokih temperaturah lahko povzroči staranje ali tveganje okvare. Zato se ta postopek uporablja predvsem v aplikacijah brez ekstremnih zahtev po zmogljivosti.

3. Ostali postopki: Obstajajo metode, kot je trenilno mešano varjenje, vendar se redkeje uporabljajo kot taljenje.

Prednosti:

1. Izenemalna oblikovalska fleksibilnost in razmerje debeline rebra

· Rebrca se lahko izdelajo izjemno tanke, visoke in goste zasedene, kar zagotavlja ogromno površino za razprševanje toplote znotraj določenega osnovnega tlorisa. To predstavlja njegovo glavno prednost v primerjavi s postopki ekstruzije.

· Omogoča izdelavo višjih reber kot pri postopkih hladnega kovanja.

2. Nadpovprečna toplotna učinkovitost

· Kovinski spoj, oblikovan s spajkanjem, kaže izjemno nizko toplotno upornost, ki se tesno ujema z monolitnimi strukturami. Toplota se učinkovito prenaša od osnovne plošče do konчикev reber.

3. Prilagodljiva kombinacija materialov

· Možne so kombinacije bakerne osnove z aluminijastimi rebri. Aluminijasta rebra so lahka in poceni, kar omogoča obsežno razprševanje toplote, kar doseže optimalno ravnovesje med zmogljivostjo in stroški. Tega je težko doseči z drugimi postopki.

4. Raznolike geometrije

· Oblike reber niso omejene na ravne črte; lahko so oblikovane valovito, iglasto ali v drugih oblikah, da se optimizira tok zraka in učinkovitost razprševanja toplote.