Kühlkörper auf Basis der Dampfkammer KühlungHeat sink based on the vapor chamber cooling
Flache Kühlkörper in komplexen Geometrien für extrem zuverlässige Kühlung
Vapour Chamber Cooling, auch Dampfkammer Kühlung genannt, bietet im Vergleich zu den bereits innovativen Heatpipes eine noch bessere Wärmespreizung. Das Funktionsprinzip einer Vapor Chamber basiert auf der Verdampfung und Kondensation einer Flüssigkeit innerhalb eines geschlossenen Systems. Dieses System besteht typischerweise aus einem flachen, hermetisch geschlossenen Kupfergehäuse, in welchem ein Vakuum besteht.
Vorteile der Vapor Chamber Kühlsysteme
- Effiziente Wärmeabfuhr großer Wärmemengen
- Platzsparendes flaches Design ideal für beengten Bauraum
- Verbesserter Kontakt mit Wärmequellen durch die flache Form
- Umgebungsabhängige Flüssigkeiten wie Wasser oder Methanol möglich
- Lageunabhängige und passive Funktion für hohe Betriebsstabilität und Zuverlässigkeit
- Sehr komplexe Geometrien und Designs realisierbar
- Diverse Oberflächenveredelungen möglich
(Vernickeln, Lackieren, Pulverbeschichten u.a.)
Die Dampfkammer ist mit einer Dochtstruktur ausgekleidet und enthält eine kleine Menge einer Flüssigkeit, meist Wasser. Wenn eine daran angebrachte, elektronische Komponente - wie eine CPU oder GPU - Verlustwärme erzeugt, dann verdampft die Flüssigkeit und absorbiert dabei diese Wärme. Der entstandene Dampf bewegt sich zu den kühleren Bereichen der Kammer. Dort kondensiert der Dampf und gibt die Wärme ab. Die kondensierte Flüssigkeit wird durch die Dochtstruktur zurück zu den wärmeren Bereichen transportiert, und der Kühlungs-Zyklus beginnt von neuem.
Kühlkörper Varianten für Vapour Chamber
Vapor Chamber Kühlkörper sind aufgrund ihrer effizienten Wärmeverteilungstechnik besonders gut geeignet, um in Kombination mit anderen Kühltechnologien die Kühlleistung zu steigern. Durch ihre flache Form ermöglichen sie einen besseren Kontakt mit der Wärmequelle und können große Wärmemengen aufnehmen, was sie zu einer wertvollen Ergänzung für komplexe Kühlungssysteme macht.
Vapor Chamber+ Profilkühlkörper
Das Funktionsprinzip der Vapor Chamber beschleunigt die Wärmespreizung, die Wärme wird effizient von der Quelle zu den Rippen des Profilkühlkörpers abgeleitet. Die Kühlrippen sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Wärme auf großer Oberfläche und vermeiden Hotspots . Die Vapor Chamber ist deutlich leichter als eine massive Kupferplatte und damit auch eine Option zur Gewichtseinsparung. Zudem wird durch den geringen Temperaturgradienten eine übermäßige thermische Belastung der Bauteile verhindert.
Vapor Chamber+ Löten
Die schnelle Wärmespreizung ermöglicht eine effiziente Übertragung der Hitze über die gesamte Oberfläche des gelöteten Kühlkörpers, während das geringere Gewicht im Vergleich zu massiven Kupferplatten die Handhabung und Integration in Systeme erleichtert. Eine gleichmäßige Wärmeverteilung sorgt für eine optimale Kühlleistung, indem sie Hotspots vermeidet.
Vapor Chamber+ Heatpipe
Vapor Chambers ermöglichen eine Gewichtseinsparung durch den Verzicht auf umfangreiche Kühlkörper, während Heatpipes den effektiven Wärmeabtransport auch über längere Strecken bewerkstelligen können. In jedem Fall sorgen die Heatpipes für eine gleichmäßige und schnelle Wärmeverteilung. Durch die große Oberfläche auf kleinem Raum wird eine effiziente Wärmeaufnahme ermöglicht.
Vapor Chamber+ Bonded Fin
Auch in Kombination mit geklebten Kühlrippen bietet das Funktionsprinzip der Vapor Chamber eine beschleunigte Wärmespreizung. Die Wärme wird effizient von der Quelle zu den Kühllamellen abgeleitet. Der Bonded Fin Heatsink sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Wärme auf großer Oberfläche und vermeidet Hotspots. Im Vergleich zur alternativen massiven Kupferplatte ist die Vapor Chamber deutlich leichter. Zudem wird durch den geringen Temperaturgradienten die Gefahr einer übermäßigen thermischen Belastung der Bauteile reduziert.
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Lynne Albring
Vertrieb
+49 (0)7561 9837-50
l.albring@ekl-ag.de
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Vapor Chamber Kühlsysteme für anspruchsvolle Elektronik
Mit ihrer flachen Bauweise eignet sich die Vapor Chamber Kühlung hervorragend für viele Anwendungen der Industrie- und Hochleistungselektronik. Diese Technologie wird häufig in Hochleistungs-Notebooks, Smartphones, Servern und Hochleistungs-LED-Leuchten eingesetzt. Ein Vapour Chamber Cooling System schafft es auch in beengten Platzverhältnissen, eine hohe Wärmemenge aufzunehmen und zuverlässig zu verteilen. Ein Vapor Chamber Heatsink ermöglicht eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und eine verbesserte Kühlleistung im Vergleich zu traditionellen Kühlmethoden und sogar nochmals besser als Heatpipes.
Bei der Fertigung lassen sich sehr komplexe Geometrien realisieren, ein schneller Abtransport der Wärme auf engem Raum ist dadurch möglich. Mehrere direkte Kontakte zur Wärmequelle mit einem Anpressdruck von bis zu 90 PSI, gepaart mit einer einfachen Montage, machen zusätzliche Bodenplatten und Klammern überflüssig. Die Dampfkammer-Kühlung ist nicht nur extrem zuverlässig, sie lässt sich auch flexibel einsetzen: Die Vapour Chamber Kühlleistung wird weniger durch die Schwerkraft beeinträchtigt als bei Heatpipe Kühlkörpern. Ein Vapour Chamber Kühlkörper kann praktisch in jeder beliebigen Lage montiert werden.
Mehrwerte und Extras
Unser Full-Service geht über die reine Entwicklung, Serienfertigung und Logistik Ihrer Kühlkörper hinaus. Sie benötigen spezielle Bohrungen oder Fräsungen an Ihren Kühlkörpern? Ihr Kühlkörper soll nicht nur viel Wärme ableiten, sondern dabei auch noch chic aussehen? Sie möchten ein Produkt Ready-to-Plug-in mit allen Zubehörteilen?
Willkommen bei EKL!
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CNC Bearbeitung
Für den Prototypenbau, Kleinserien und kundenspezifische Nachbearbeitungen von Kühlkörpern verfügen wir am Firmensitz über moderne 3- und 5-Achs CNC Fräsmaschinen. Komplex bearbeitete und hochpräzise Kühler sind unsere Spezialität. Arbeitsbereiche der Maschinen:
Hermle C 400 (5-Achs) 850 x 700 x 500 mm | Mikron VCE1000pro (3-Achs) 1000 x 560 x 600 mm | Kondia B1050 (3-Achs): 1000 x 500 x 600 mm
Hermle C 400 (5-Achs) 850 x 700 x 500 mm | Mikron VCE1000pro (3-Achs) 1000 x 560 x 600 mm | Kondia B1050 (3-Achs): 1000 x 500 x 600 mm
Oberflächenveredelung
Unsere Angebot umfasst diverse Oberflächenveredelungen, um eine dauerhafte, korrosionsbeständige Oberfläche zu schaffen. Vernickeln erhöht die Verschleißfestigkeit und den Glanz. Chromatieren und Passivieren, insbesondere mit Surtec 650, bieten zusätzlichen Schutz gegen Korrosion. Pulverbeschichten ist eine weitere Option für eine robuste und langlebige farbige Oberfläche. Lackieren und KTL-Beschichten (kathodische Tauchlackierung) runden unsere breite Palette von Oberflächenfarben und -strukturen ab.
Anbauteile & Zubehör
Je nach Anwendung sorgen Schrauben, Federn oder Push-Pins für die sichere und stabile Befestigung der Kühlkörper. Backplates bieten zusätzliche Stabilität und eine verbesserte Wärmeableitung. Wärmeleitpasten und -pads gehören selbstverständlich zu unserem Sortiement, um eine optimale Wärmeübertragung zwischen dem Kühlkörper und der Wärmequelle zu ermöglichen.
Transportsichere Verpackung
Mit einem Fokus auf optimalen Schutz während des Transports entwickeln wir Verpackungen, die nicht nur passgenau, sondern auch robust gestaltet. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Angebots ist die Verwendung von recycelbaren Materialien, die zur Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit beitragen.
Vapor Chamber in typischen Anwendungsbereichen
Vapor Chamber Kühlkörper werden aufgrund ihrer hohen Effizienz bei der Wärmeableitung in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt. Diese Technologie nutzt die Phasenänderung von Flüssigkeit zu Dampf, um Wärme schnell und gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Kammer zu verteilen. Besonders in Hochleistungs-Notebooks und Smartphones, aber auch in Servern und LED-Produkten findet sie häufig Anwendung. Aufgrund ihrer flachen Bauweise eignen sie sich zudem ausgezeichnet für alle Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen.
- 29 Jahre Erfahrung
- Engineering in Germany
- Full Service Heat Sink
- Kosteneffiziente Entwicklung
- Schnelle Markteinführung
- Maximale Qualität
Die EKL Projektabschnitte zu Ihrer KühllösungWählen Sie Ihren Einstiegspunkt!
Unser Angebot ist so flexibel wie Ihr Bedarf. Sie sind noch früh in der Entwicklungsphase und wünschen sich einen Ideengeber für die beste Kühllösung? Sie haben ein fertiges Gerät, das zu heiß wird? Oder Sie suchen schlicht einen alternativen bzw. zusätzlichen Lieferanten für einen bereits in Serie verwendeten Kühlkörper? In EKL finden sie stets und in jeder Projektphase einen flexiblen, agilen und verantwortungsbewussten Partner für die Kühlung Ihrer elektronischen Komponenten und kompletten Systeme. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!
Beratung
Konzept
Konzept
Im persönlichen Kontakt und offenen Gespräch mit Ihnen schaffen unsere Ingenieure den kreativen Raum und Rahmen, um aus der Fülle der Optionen die beste Kühllösung zu Ihrer Anforderung zu konzipieren.
Entwicklung
Machbarkeit / Simulation
Machbarkeit / Simulation
Die Idee für Ihren Kühlkörper prüfen wir virtuell in der thermischen Simulation. Realitätsnahe Computersimulation erlauben Variationen von Fertigungsverfahren, Systemaufbauten und weiterer Parameter.
Leistungsoptimierung
Selbst ein gut funktionierender Kühlkörper kann noch optimiert werden. Das “Wie” und “Wieviel” ermitteln wir durch Simulation z. B. verschiedener Materialien oder Kühltechnologien sowie Durchspielen diverser Umweltparameter.
Kostenoptimierung
Ein teurer Kühlkörper wird durch ein alternatives Fertigungsverfahren in der Herstellung oft deutlich günstiger. Ob bei gleicher oder anwendungsspezifischer Leistung: Wir unterstützen Ihre Produktentwicklung in der Kostenreduktion.
Fertigungszeichnung
Prototypenbau
Prototypenbau
Prototypen aus unserer Konstruktion ermöglichen frühzeitige Tests und gezielte Lösung von Problemen in Ihrem Gerät. Wir erstellen mit hauseigener CNC-Fertigung Ihren Funktions- und Designprototypen.
Serienfertigung
klein bis groß
klein bis groß
Durch Fertigung inhouse und in Asien können wir von Kleinstserien bis Großserien alle Kühlkörpertypen zu wettbewerbsfähigen Stückpreisen anbieten. Unsere langjährigen Kunden überzeugen wir durch konstant hohe Qualität.
Bemusterung
Wareneingangskontrolle
Wareneingangskontrolle
Bei der Qualität gehen wir keine Kompromisse ein: Die Entwicklung findet in Deutschland statt, alle Serienprodukte werden von unserem deutschen Prüflabor nach Prüfplänen mit modernsten Methoden untersucht.
Oberflächenveredelung
Eloxieren, Pulverbeschichten, Lackieren etc. dient dem Schutz Ihrer Kühlkörper vor Korrosion und Umwelteinflüssen. Farbe ist aber nicht nur chic, denn dunkel gefärbte Kühlkörper geben auch mehr Strahlungswärme ab.
Baugruppen Vormontage
Wir entlasten Ihre Produktion aktiv mit vorassemblierten Baugruppen. Das reduziert Ihren Arbeitsaufwand pro Gerät und garantiert höchste Qualität, denn als Kühl-Profis achten wir auf optimales Anbringen des Kühlkörpers.
Qualitätssicherung
Prüfpläne
Prüfpläne
Mithilfe modernster thermischer Schnellmesseinrchtungen, 3D-Messmaschinen, Montagetests und Prüfung verschiedener Einsatzszenarien prüfen wir nach eigenen sowie kundenspezifischen Prüfplänen.
Verpackungsdesign
Verpackungsproduktion
Verpackungsproduktion
EKL entwickelt und produziert die passgenauen Verpackungen, um Ihre empfindlichen Kühlkörper oder Baugruppen im mitunter rauhen Transportwesen sowie in der Lagerhaltung optimal zu schützen.
Lager & Logistik
Mit großen Lagerkapazitäten bieten wir produktionsnahe Bevorratung und Konsignationslager, Just in time Lieferungen, abgestimmte Lieferpläne sowie flexible Versandmöglichkeiten für Ihren individuellen Bedarf.
Vapor Chamber Fertigungsverfahren im direkten Vergleich
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• weniger geeignet | ••••• hervorragend geeignet | n.a.: nicht anwendbar
Sprechen wir über Ihre Kühlaufgabe!
Frank Sichler
Vertriebsleiter
+49 (0)7561 9837-47
f.sichler@ekl-ag.de
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