Technologie chlazení kapalinou 3D tisk s mikroprůtokem
IQ Evolution je profesionální společnost, která vyvíjí a vyrábí složité geometrické a mikrostrukturní komponenty založené na technologii 3D tisku kovů. Zaměřují se na navrhování pokročilých kapalinou chlazených radiátorů, které mají vysoký chladicí výkon a zároveň jsou lehké a malé. Tyto radiátory jsou obvykle upřednostňovány pro chlazení elektrických vozidel a napájení elektronických zařízení.
Chcete-li vyřešit problém s odvodem tepla u vysoce výkonných polovodičových zařízení, vyviňte mikro chladiče pro technologii 3D tisku, jako je chlazení pro obaly TO, chlazení modulů, chlazení vysoce výkonných laserových diod atd. Na velmi malém prostoru tyto mikrochladiče jímky s hustotou tepelného toku stovek W/cm2 se používají k vypořádání se s obrovským teplem generovaným výkonovými polovodiči.
Chladič z nerezové oceli pro 3D tisk již vstoupil do elektronické vývojové laboratoře a jeho chladicí výkon a chladicí výkon jsou působivé při použití výkonových polovodičů z karbidu křemíku. Tyto SiC komponenty mohou přenášet velmi vysoký výkon s účinností 97 % až 99 %, ale stabilní a praktické mohou být pouze po odstranění omezení rozptylu tepla způsobeného ztrátou výkonu. V tomto okamžiku spolehlivý odvod tepelných ztrát určuje výkon výkonových elektronických zařízení.
3D tištěný mikro chladič lze spolehlivě a prostorově úsporně použít pro chlazení čipu pro zpracování dat ze senzoru vozidla (SoC) bez výrazného rozšiřování krytu zařízení.
Hodnocení ceny chladičů pro 3D tisk vyžaduje zvážení celé úrovně systémové integrace. Obvykle lze díky přijetí účinnějších schémat chlazení snížit nákladná polovodičová zařízení tam, kde to konstrukce umožňuje. Řešením IQ evolution je použití mikro chladiče s oboustrannou chladicí kapacitou, s jednostranným chladicím výkonem 700 W a oboustranným chladicím výkonem 1,4 kW. Při použití modulů Semitop vyráběných výrobcem Semikron je třeba umístit pouze 3 IQ Bigs 53 na 6 modulů, aby byl zajištěn chladicí výkon požadovaný pro výkon 210 kW. Celkový objem systému byl výrazně snížen, přičemž hmotnost se snížila přibližně 20krát z přibližně 10 kilogramů na méně než 500 gramů, což je velmi výhodné v aplikacích citlivých na hmotnost.
Podle požadavků řešení lze pro výrobu chladičů během procesu 3D tisku použít různé kovy a kovové slitiny. Požadavky na tepelnou odolnost, tepelnou vodivost, chladící výkon, tepelnou roztažnost nebo vodivost určují výběr materiálů radiátorů. V případě potřeby lze použít speciální slitiny nebo vyvinout nové kombinace kovů, případně vyrobit smíšené komponenty složené z více materiálů.
