Neuartige Wärmeübertrager mit erhöhter Effizienz und Funktionsfähigkeit
Die von Geräten erzeugte Wärme kann sich negativ auf die Funktion eines Systems auswirken – deshalb binden die Ingenieure Lösungen wie etwa Wärmeübertrager ein. Die Ressourcen der gängigen Wärmeübertrager dürften kaum den komplexen Anforderungen der zunehmend komplizierteren und miniaturisierten Elektronik für fortgeschrittene Hochleistungsanwendungen gerecht werden. Um dieses Problem zu lösen, zielte das von der EU finanzierte Projekt HEATSCULPTOR (Novel electron beam surface sculpting for efficient heat exchange) auf die Entwicklung neuer Verfahren zur Verbesserung der alten Wärmeübertragerbauformen ab. Zur kundenspezifischen Anpassung und Optimierung von Wärmeübertrageroberflächen entwickelten die Projektpartner eine Grundlagentechnologie für Wärmeübertrager in Kombination mit modernster CFD-Modellierung (numerische Strömungsmechanik; Computational Fluid Dynamics). Die neuartige Oberflächenbearbeitungstechnologie erzeugt verschiedene, die Wärmeübertragung verbessernde Oberflächenmodifikationen, welche mit traditionellen Verfahren nicht zu erreichen sind. Der Wärmewiderstand ist dann etwa 60 % niedriger als der des Wettbewerbers. Darüber hinaus ist dieser technische Prozess der Oberflächenveränderung sowohl wirkungsvoll als auch kostengünstig, wenn es darum geht, die thermische Leistungsfähigkeit von Flüssigkühlanwendungen für die Elektronikindustrie zu verbessern. Nun stehen effektive Wärmeübertrager-Oberflächen für die nächste Generation von elektronischen Kühleinrichtungen zur Verfügung. Das HEATSCULPTOR-Team entwickelte eine neue Schnittstellensoftware, die von den Bedienern auf einfache Weise verwendet werden kann. Zudem verbessert sie die Ressourcen der Elektronenstrahlerzeugung, um eine Produktion mit höherem Volumen zu erreichen. HEATSCULPTOR hat über eine neuartige Bearbeitung, die den Wärmeübertragungswirkungsgrad um etwa 30 % erhöhen soll, strukturierte Wärmeübertrager-Oberflächen geliefert. Die Elektronenstrahltechnologie wird gleichermaßen die Umweltbelastung minimieren, da die aggressiven Chemikalien wegfallen, die mit anderen Oberflächenstrukturierungsverfahren verbunden sind. Im Endeffekt wird das Projekt die Wettbewerbsfähigkeit von zahlreichen KMU aus diesem Bereich steigern.
Schlüsselbegriffe
Wärmetauscher, Wärmeübertrager, HEATSCULPTOR, Elektronenstrahl-Oberflächenformung, Oberflächenbearbeitungstechnologie, Oberflächentechnik
