Das große Leistungsspektrum von Aluminium-Kühlkörpern

Allgemein

Technischer Fortschritt gibt auch in der Branche der Kühlkörper-Hersteller vor, was im Bereich des Möglichen liegt. Die Materialien, die für Bauteile verwendet werden, etwa Aluminium-Legierungen, können dank ihrer Eigenschaften robuste und leichte Kühlgeräte entstehen lassen.

Welche Vorteile hat das Material Aluminium und das Formgebungsverfahren des Strangpressens für Kühlkörper?

Aluminium-Kühlkörper für verschiedene Kühlsysteme

Bei Elektronikkühlsystemen haben sich Kühlkörper aus Aluminium als beste Lösung etabliert. Die Bauteile – z. B. als Aluminium-Strangpressprofile – haben ähnliche Eigenschaften wie andere bekannte Materialien – z. B. Stahl. Sie bieten jedoch zahlreiche Vorteile, die andere Werkstoffe nicht vorweisen können.

Aluminium hat:

  • ein geringes Gewicht
  • eine gute Formbarkeit
  • eine hohe Stabilität
  • eine gute Korrosionsbeständigkeit
  • eine gute Wärmeleitfähigkeit

So entstehen Bauteile, die in komplexen Formen gebaut werden können, dabei eine hohe Robustheit und Langlebigkeit aufweisen, aber dennoch ein geringes Gewicht haben.

Dank Prozessen wie dem Strangpressen können die Bauteile dabei an etliche Bedarfe angepasst werden. Sowohl die Größe und Form als auch die spezifische Aluminium-Legierung mit ihren individuellen Eigenschaften können genau nach dem Wunsch des Herstellers von Kühlgeräten gestaltet und produziert werden.

Die Dimensionen von Kühlkörpern aus Aluminium

Die Bauteile aus Aluminium, die für Kühlsysteme genutzt werden, können unterschiedliche Größen annehmen.

Mit dem Kühlkörper aus Aluminium können danach sowohl kleinste Kühleinheiten – wie Auto-Kühlschränke – als auch große Industriemaschinen für den Laborgebrauch oder die Lebensmittellagerung gebaut werden

Die Formen von Kühlkörpern aus Aluminium

Mit den verschiedenen Formgebungsverfahren können die Bauteile aus Aluminium individuelle Formen annehmen. Durch das Strangpressverfahren wird das geschmolzene Metall durch eine Matrize gepresst, die nach dem Entwurf des Kunden entwickelt wurde, damit genau die Form das Ergebnis ist, die für die spezifische Weiterverwertung gebraucht wird.

Dabei kann zunächst ein Prototyp gepresst werden, anhand dessen der Kunde entscheiden kann, ob die Form seinem Bedarf entspricht, oder für die Massenherstellung noch Änderungen an der Matrize durchgeführt werden müssen.

Formen, die das Aluminium annehmen kann, sind u. a.:

  • Rippenkühlkörper,
  • Lamellenkühlkörper,
  • Kammprofilkühlkörper und
  • Fingerkühlkörper

Die verschiedenen Aluminium-Legierungen für Kühlkörper

Es gibt mehrere Mischungen von Aluminium, dem unterschiedliche Mengen an anderen Metallen oder Mineralien beigefügt werden. Die gewählte Legierung bestimmt darüber, welche Eigenschaften das Endergebnis hat. Dazu gehören Faktoren wie:

  • die Härte
  • das Gewicht
  • die Kalt- und Warm-Formbarkeit
  • die Verarbeitungsfähigkeit durch Löten, Zerspanen oder Schutzbeschichtungen
  • die Korrosionsbeständigkeit unter spezifischen Umständen (Kontakt mit Chemikalien oder Salzwasser)
  • die Wärmeleitfähigkeit

Dabei berät der Hersteller von Aluminium-Bauteilen, welche spezifische Mischung sich für den Gebrauch in einem individuellen Kühlsystem eignet.

Je nach Art des Kühlsystems und den darin vorhandenen Kühlmitteln ist es wichtig, hier eine gezielte Auswahl zu treffen. Es kann beispielsweise darüber bestimmt werden, ob und wie gut das Metall Wärme leitet, ob es den Kontakt zu warmem Wasser und Wasserdampf oder diversen Chemikalien standhält und vieles mehr.

Die Oberflächenbehandlung von Aluminium-Kühlkörpern

Ein weiterer Vorteil von Aluminium als Werkstoff ist die Möglichkeit, ihn durch Oberflächenbehandlungen an spezifische Bedarfe anzupassen. Insbesondere die Fähigkeit der Wärmeabführung und die Stärke des Korrosionsschutzes kann durch Oberflächenbehandlungen beeinflusst werden.

Zu den möglichen Verfahren gehören:

  • Lackieren – verbesserte Eigenschaften durch Lackschicht
  • Pulverbeschichtung – verbesserte Eigenschaften durch Pulverlackschicht
  • Chromatieren – verbesserte Eigenschaften durch Chromschicht
  • Eloxieren – verhindert die Oxidation des Metalls in Reaktion mit Sauerstoff

Neben der schützenden Eigenschaft kann durch Beschichtungen wie Lack auch die Gestaltung des Bauteils beeinflusst werden. Sind die Bauelemente sichtbar, kann entweder der Metallcharakter beibehalten und dennoch eine höhere Korrosionsbeständigkeit erzeugt werden oder eine beliebige Farbe und Gestaltung ausgewählt werden.

Fazit

Kühlkörper für unterschiedliche Kühlsysteme können durch Materialien und Verfahren wie das Aluminium-Strangpressen hergestellt werden. Dabei profitieren die Hersteller insgesamt von den positiven Eigenschaften des Metalls, also seiner guten Formbarkeit, seinem geringen Gewicht, der Korrosionsbeständigkeit und hohen Robustheit. Überdies können durch das Formgebungsverfahren des Strangpressens individuelle und komplexe Formen und Größen erreicht werden, die genau zu dem Kühlsystem passen, das damit gebaut werden soll.

Durch die Auswahl der passenden Legierung und Oberflächenbehandlungen kann die Eignung des Aluminium-Bauteils noch stärker an den Bedarf angepasst werden.