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Hallo,

Bin in einem Dilemma.

Folgende Herausforderung
- Wir haben Leistungselektronik welche auf der einen gekühlt werden soll
  (Flüssigkeitsgekühlt)
- Auf der anderen Seite soll die Wärmeleitfähigkeit gegen Null gehen
- Dieses Teil/Baugruppe soll keine Sauerstoffdiffusion zulassen
  (Korrosion im System)
- Flüssigkeit ist Wasser mit Korrosionsschutz
- Das Flüssigkeitssystem ist für uns ein offener Kreislauf
  (Flüssigkeit kommt mit Schwarzstahl, Kupfer etc. in Kontakt)
- Die Lebensdauer soll 15-20 Jahre nicht unterschreiten
- Es sollte leicht sein (Dichte der Werkstoffe)
- Dicht soll es sein
- Die Kosten sollen in eine Serienproduktion passen

Kann gerne noch mehr Informationen bereitstellen, allerdings möchte ich nicht die Ideen beeinflussen,
welche auch gerne in Form Brainstorming rüberkommen dürfen

Gruss
Mike

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The Power Of Dreams

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Ich verstehe zwar Dein Problem noch nicht ganz. Aber bei meinem Auto unter der Motorhaube befinden sich einige Flüssigkeitsbehälter aus Kunststoff. Die sind zwar dicht aber ein bisschen Wasserdampf geht immer durch. ( Permeabilität ) .
Man kann das durch flourieren wie beim Benzintank noch verbessern.

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Klaus           Solid Edge V 19 SP12  Acad LT 2000

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Der Wasserdampf welcher das System verlässt, ist zwar nicht schön, aber auch nicht so tragisch. Der Sauerstoff, welcher
in das System kommt, verursacht Ärger. Dieser ermöglicht Korrosion.

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The Power Of Dreams

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Ich bin nur Methodiker und habe keinen konkreten Lösungsansatz in petto. Dennoch, ein paar Aspekte erscheinen widersprüchlich, beispielsweise diese drei:  Offener Kreislauf, dichtes System, Lebensdauer 15-20 Jahre. Ich denk mal laut:

- ein offener Kreislauf könnte einen Tank oder Ausgleichbehälter beinhalten, wahrscheinlich mit Nachfüll- oder auch Austauschmöglichkeit der Kühlflüssigkeit (wie Kühlsystem PkW oder Hydraulikaggregat). Folge: Lebensdauer der Kühlflüssigkeit bzw. Sauerstoffaufnahme irrelevant, da austauschbar. Ggf. steht Forderung nach Wartungsfreiheit dem entgegen

- ein dichtes System könnte auch ohne solche Behälter bzw. Nachfüll-/Austauschmöglichkeiten gestaltet werden, wäre dann aber ein geschlossenes System. Folge: Lebensdauer der Kühlflüssigkeit essentiell abhängig von Systemkomponenten, die deren Lebensdauer negativ beinflussen

- welche Lebensdauer ist eigentlich gemeint? Nur die der Kühlflüssigkeit oder gleich die aller Komponenten des Kühlsystems?

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Seit Pro/E Version 1 dabei, auwei...

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Vielleicht hilft dir ein thermisch leitender Kunststoff weiter : Coolpolymers

Grüße Günter

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Wie man Fragen richtig stellt

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Zitat:

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Original erstellt von carsten-3m:
Ich bin nur Methodiker und habe keinen konkreten Lösungsansatz in petto. Dennoch, ein paar Aspekte erscheinen widersprüchlich, beispielsweise diese drei:  Offener Kreislauf, dichtes System, Lebensdauer 15-20 Jahre. Ich denk mal laut:

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War etwas ungeschickt formuliert.

Offenes System soll heissen, wir sind mit unserem Gerät nicht die einzigen in diesem System. Somit können alle möglichen Materialien
mit dieser Flüssigkeit in Kontakt kommen. Schwarzstahl und Kupfer müssen wir in die Überlegungen mit Sicherheit miteinbeziehen. Diese
beiden Materialien sind z.B. für Aluminium totfeinde.

Dicht soll heissen, es soll keine Flüssigkeit auslaufen.

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The Power Of Dreams

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Moin Mike,

ich sehe da zwei Möglichkeiten:

Zum einen kann man Oberflächen beschichten. Im Wärmetauscherbusiness sind da verschiedene Materialien kommerziell üblich; Ich habe hier vor Ort einen Hersteller sitzen, der beschichtet u.a. auch im Lohnauftrag. Weil die Beschichtung die metallische Oberfläche nicht nur gegen chemischen Angriff, sondern auch thermisch isoliert, ändert sich die thermische Leistung des WT signifikant, d.h. das will bei der Auslegung bereits berücksichtigt sein.

Zum anderen gibt es geeignete keramische Werkstoffe wie Al2O3 oder AlN.

AlN erreicht eine Wärmeleitfähigkeit, die den gängigen Al-Legierungen nicht nachsteht, ist aber elektrisch nichtleitend und chemisch widerstandsfähiger.

Für Al2O3 gilt ähnliches.

Beide Werkstoffe sind in der Elektronik für diese Anwendung gängig.

Für Kontaktadressen bitte PM.

Gruß

Ron

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Hallo,
Womöglich könnte sich auch ein glasfaserverstärkter Kunststoff als Werkstoff der Wahl anbieten. Hierbei gilt es insbesondere das Matrixsystem und das Fertigungsverfahren an die Anforderungen abzustimmen. Es bieten sich hier vielfältige Möglichkeiten. Für eine genauere Betrachtung der verschiedenen Möglichkeiten und auch Anforderungen an das Bauteil können wir uns gerne auch im Rahmen der Euromold austauschen. Näheres per PM.

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Gruß
Frank

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Zitat:

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Original erstellt von reflow:
Moin Mike,

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Zum einen kann man Oberflächen beschichten. Im Wärmetauscherbusiness sind da verschiedene Materialien kommerziell üblich; Ich habe hier vor Ort einen Hersteller sitzen, der beschichtet u.a. auch im Lohnauftrag. Weil die Beschichtung die metallische Oberfläche nicht nur gegen chemischen Angriff, sondern auch thermisch isoliert, ändert sich die thermische Leistung des WT signifikant, d.h. das will bei der Auslegung bereits berücksichtigt sein.
...
Ron

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Es gibt auch Teflon-beschichtete Stahlbleche, die haben gute Waermetauschereigenschaften, isloieren, sind preissguenstig und sind auch vor Ort zu bearbeiten (muss nicht verschifft werden).

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Jan D.

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Ich würde Kunststoff metallbedampft in die nähere Auswahl ziehen, da dieser die Eigenschaften mitbringt, die gebraucht werden: Diffusionsdicht und auch gleichermaßen Seirneproduzierbar. Oder aber hinterspritzte Kunststoffteile mit Metallfolie gegen die Korrosion. Diese kann auf der Außenseite sein und darf minimale Flächen offenlassen (Korrosion in der Fläche macht die Probleme, nicht in einer kleinen "Ecke", hier müsste man wissen, was alles kommen wird.

Ein offenes System würde für mich aber auch heissen, dass die Kühlflüssigkeit ohnedies mit Sauerstoff in Verbindung kommt. Es gibt auch Kühlmittel mit einer hohen Sauerstoffbindekraft, diese müssen dann regelmässig getauscht werden (Wartung), muss ein Frostschutzmittel aber auch. Es gibt das Ganzeauch noch kombiniert.

Um eine detaillierte Antwort geben zu können, benötige ich eine detaillierte Aufgabenstellung, d.h. ein wenig mehr Informationen wären nicht schlecht (Volumen etc.). Dazu müssten noch Wärmeübergangsflächen definiert und entsprechend erstellt werden, beispielsweise mit einer Edelstahlplatte mit Dichtungen und das Ganze verschraubt. Aber wie gesagt: Geometrie, Anwendungsbedingungen etc. erlauben hier eine Bewertung und das liegt nicht konkret genug vor.

Gerne auch per PM.

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LG

Thorsten Stüker
tstueker@moldexpert.de
www.moldexpert.de

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