Manufacturing of a heat sink for power electronics

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2006
Major/Subject
Valimotekniikka
Mcode
Kon-80
Degree programme
Language
fi
Pages
76
Series
Abstract
Tehoelektroniikan komponenttien toiminnan edellytyksenä on tehokas jäähdytys. Tämän työn tavoitteena oli selvittää, kuinka kuparista saataisiin valmistettua teknisesti ja taloudellisesti kilpailukykyinen tuote tehoelektroniikan jäähdytykseen. Nykyisin käytettyjen alumiinisten nestejäähdyselementtien ongelma on korroosio. Kupari tarjoaisi tähän ongelmaan ratkaisun. Työssä selvitettiin jäähdytyselementin teknisiä vaatimuksia lämmönsiirron, korroosion ja valmistustekniikan kannalta. Huomioon otettiin myös taloudellinen kilpailukyky. Ensisijainen valmistusmenetelmä oli valaminen. Keernakokeita tehtiin sopivan keernamateriaalin löytämiseksi sekä jäähdytyskanaviston geometrian rajojen selvittämiseksi. Käytettyjä keernamateriaaleja olivat alphaset-hiekka, kipsi ja kuorimuottihiekka. Alustavissa kokeissa osoitettiin, että näistä alphaset-hiekka ja kipsi olivat taivutuslujuudeltaan liian heikkoja. Kuorimuottihiekka kaasuuntui runsaasti todellisessa valussa ja aiheutti valukappaleeseen suuria huokosia. Optimaalista keernamateriaalia ei löydetty. Jatkotutkimuksissa suositellaan kokeiltavan cold-box-keernaa tai epäorgaanisia sideaineita. Ohuimmaksi jäähdytyskanavan halkaisijaksi suositellaan noin 10mm, jolloin keerna kestää valun rasitukset ja on poistettavissa valun jälkeen.
Description
Supervisor
Orkas, Juhani
Thesis advisor
Renfors, Tuomas
Keywords
heat sink, jäähdytyselementti, cast product, valutuote, copper, kupari, power electronics, tehoelektroniikka
Other note
Citation