Solutions de refroidissement

Mersen utilise différentes technologies de refroidissement (air, changement de phase, liquide) qui peuvent être adaptées pour répondre à pratiquement tous les challenges d'applications dans l'industrie. Nos produits sont personnalisés à la conception pour vous fournir la solution la mieux adaptée à votre application exigeante.

 

 

R-Tools 3D Heat Sink Simulator

Training modules

Literature

 

Afficher moins

 SERVICES INGENIERIE : De la conception à la production via le prototype

Mersen est prêt à assister ses clients tout le long du développement de leur solution : depuis les premiers étapes d'identification des besoins jusqu'à la production et la logistique à la fin du processus. La participation à des groupes de recherche en thermique et les acquis de conception sur des applications exigeantes partout dans le monde permettent à Mersen d'offrir la palette la plus large de conceptions compétitives et adaptées. Mersen est apte à réaliser des tests thermiques sur ses refroidisseurs à air et ses montages de caloducs dans son nouveau laboratoire de thermique.

 

 

Mersen conçoit, fabrique et teste thermiquement les prototypes de façon à assurer aux clients que leurs besoins en performances sont satisfaits. Trouvez comment nous pouvons vous aider et contactez nous aujourd'hui à :

North America – Rochester, NY, USA
Email: Thermal.MIS@thm.mersen.com
Support Applications Tel: +1 585 784 2500

Europe - France
Email: cooling.lmr@mersen.com
Support Applications Tel: +33 (0)4 76 81 45 45

Asia - China
Support Applications Tel: +86 21 6760 2388

---

---

---

---

---

 

Afficher moins

FABFIN

 

Quels sont les densités et les ratios d'ailettes utilisés actuellement pour la gamme de refroidisseurs Fabfin à ailettes de Mersen ?

La famille de refroidisseurs Fabfin à ailettes de Mersen comprend les séries MF, AF, DF et FF qui présentent respectivement des pas d'ailettes centre à centre de 3,43, 5,49, 6,86 et 8,51mm; ou en termes de densité en ailettes par pouce (fpi) 7,4, 4,6, 3,7 et 3,0. Les ratios maximaux hauteur sur écart des ailettes sont par séries de MF 22:1, AF 30:1, DF 27:1, et FF 20:1. Le plus haut ratio Mersen est pour la gamme Hollow Fin, produit qui utilise la plaque de base de la série DF, avec un ratio de hauteur sur écart de 48:1. En comparaison un radiateur monobloc en matériau extrudé standard présente un ratio maximal de 15:1 seulement. Mersen utilise de ailettes extrudées d'épaisseur 1,04, 1,52 et 2,4mm.

 

Quelle est la qualité du joint d'ailette estampée mécaniquement des refroidisseurs Fabfin de Mersen ?

Le joint d'ailette estampé breveté par Mersen a été testé comparativement aux ailettes usinées d'un radiateur monobloc. Les tests thermiques montrent une différence incommensurable sur la performance thermique globale du dissipateur thermique.

 

Et en ce qui concerne l'intégrité mécanique et la fiabilité à long terme ?

Des essais d'arrachement ont été réalisés et ont montré que les ailettes lâchent avant qu'une séparation provienne entre la base de l'ailette et la plaque de base. Des tests de vibration tridimensionnels ont été réalisés, avec des fréquences de résonance sinusoidales de 5 à 200Hz, une accélération à l'entrée de 0,5g, des durées d'une heure, des balayages dans le temps de 12 heures de 5-200Hz avec une accélération de sortie de 0,3g. Aucun problème n'a été révélé au niveau des joints d'ailettes estampés.

Mersen n'a jamais reçu d'information concernant une rupture en fonctionnement dans les applications, certaines d'entre elles exposées à des environnements corrosifs hostiles.

 

Peut-on spécifier des hauteurs d'ailettes mixtes et leur emplacement dans la plaque de base ?

Oui, presque sans restriction. Les brides sur la plaque de base , sur les périphéries, à des fins de montage, sont assez courantes.

 

Quelle est la hauteur maximale d'ailettes disponible sur les Fabfin ?

Pour l'espacement d'ailettes des AF, DF et FF, 118mm est la hauteur maximale. La hauteur d'ailettes de 188mm est disponible pour les ailettes cannelées (augmentation de la surface de 7%), pour les ailettes dentelées (augmentation de la surface de 2%) et pour les ailettes plates. Pour l'espacement d'ailettes des MF, la hauteur maximale des ailettes est de 49mm.

 

L'épaisseur de plaque de base la plus utilisée est 12,7mm (1/2in). Quelle autre épaisseur peut être spécifiée ?

La plaque de base la plus fine est de 8mm (0,315in). Elle est obtenue par fraisage à une dent. De l'autre côté, 64mm est l'épaisseur la plus grande que nous pouvons fournir. Cependant à cause des efforts qui surviennent dans la plaque lors de l'opération d'estampage, nous donnons quelques conseils à suivre pour éviter la perte de planéité (courbure) :

* si la taille du refroidisseur est en dessous de 127mm x 127mm (5" x 5") alors l'épaisseur de la plaque de base doit être inférieure à 3/8" (9,5mm)

* si la plaque de base est entre 127 à 304,8mm (5" à 12") de large par 127 à 304,8mm (5" à 12")  de long, alors son épaisseur doit être supérieure à 3/8" (9,5mm)

* si la plaque de base est plus grande que 304,8mm x 304,8mm (12" x 12"), son épaisseur sera de taille minimale.

Merci de contacter notre Service Ingénierie pour réviser toute épaisseur spéciale de la plaque de base. Vous pouvez nous joindre au 1-800-388-5428 ou au Service Applications.

 

Le refroidisseur Fabfin peut-il être stocké ou fonctionné à la fois à basse et à haute température ?

Oui, en effet des tests de durée de vie ont montré que le le joint d'estampage entre ailette et plaque de base ne présente aucune dégradation sur la plage -40°c - 125°c. Lorsque l'ailette et la plaque de base sont faites du même matériau, cela permet de surmonter tout problème de dilatation thermique. Si les matériaux sont différents, Mersen maîtrise dans ses ateliers des processus déjà en cours afin d'éviter les problèmes de dilatation thermique.

 

Lorsque plusieurs matériaux sont utilisés, comment Mersen prévient la corrosion aux interfaces ?

Pour tout type de matériaux différents, Mersen emploie un composé de liaison électrique spécialement formulé pour les interfaces aluminium-cuivre.

 

Comment des métaux différents sont utilisés dans les refroidisseurs Fabfin ?

Pour tout produit Fabfin vous pouvez spécifier si vous voulez du cuivre ou de l'aluminium en tant que matériau pour la plaque de base? Vous pouvez également spécifié le matériau de chaque ailette séparée. Toutes les ailettes peuvent être en cuivre de façon à obtenir la meilleure performance en particulier par rapport aux ailettes en aluminium. Mais on peut retenir également d'employer des ailettes en cuivre uniquement aux points chauds et laisser les autres en aluminium pour des raisons de coût.

 

Peut-on immerger un refroidisseur Fabfin dans un bain d'aluminium fondu pour réaliser un assemblage moulé ?

Oui, Mersen a conçu la gamme Fabfin pour satisfaire  cette demande.

 

Quels alliages d'aluminium sont employés dans les refroidisseurs Fabfin ?
 

C'est l'alliage 6063-T5 qui est utilisé à la fois pour les ailettes et la plaque de base. Il offre une haute conductivité thermique et une bone usinabilité. Quelque fois l'alliage 1100H4 est utilisé pour les ailettes.

 

Peut-on anodiser les Fabfin ?

OUI. Le joint mécanique parfait entre ailettes et plaque de base permet d'obtenir une densité de courant uniforme à travers l'ensemble du corps du refroidisseur. Cela assure une très bonne finition par anodisation. Cela s'applique uniquement aux refroidisseurs en aluminium. Le procédé d'anodisation implique d'immerger le produit dans une solution d'acide sulfurique et ceci est incompatible avec l'emploi du cuivre.

* Les anodisations noire et claire sont disponibles sortie d'usine.

 

Quelle est la taille maximale disponible pour la plaque de base d'un Fabfin ?

Actuellement les dimensions maximales pour un Fabfin sont largeur 521mm (20,5") et longueur 1250mm (49"). Des montages personnalisés plus grands sont soudés ensemble.

 

Est-ce-qu'un refroidisseur Fabfin coûte plus qu'un refroidisseur monobloc extrudé ?

A poids égal de matériau brut, la réponse est NON. La réalisation des jonctions d'une multitude d'ailettes extrudées sur une plaque de base extrudée rajoute un coût mais il n'est pas significatif. Développer un prototype de refroidisseur Fabfi est à la fois plus rapide et plus économique que d'usiner un monobloc par extrusion. L'objectif de Mersen est de livrer un produit Fabfin au même prix qu'un produit monobloc extrudé de même poids, et ceci dans un futur proche.

 

Quelles sont les différentes finitions conformes que Mersen peut proposer ?

RoHS

* Depuis juillet 2006 la finition chromate hexavalent or/clairn'est plus conforme

* Mersen change pour un fini chrome trivalent clair qui lui est conforme

* Les anodisations noir et claire sont conformes

* Le dépôt électrolytique de nickel est conforme

* Les tablettes brasables sans plomb sont conformes

 

 

Refroidisseur DOUBLE PLAQUE DE BASE

 

Qu'est ce qu'un refroidisseur à double plaque de base ?

C'est un refroidisseur avec la technique d'estampage avec une plaque de base à chaque extrémité des ailettes. La chaleur extraite circule dans les deux plaques de base. Le gain d'espace tout en employant le refroidisseur le plus efficacement possible sont les clés pour le choix d'un refroidisseur à double plaque de base.

 

AQUASINK

 

Comment le produit Aquasink de Mersen est-il construit ?

Mersen’s Aquasink cold plate heat sink is made from 6061-T6 aluminum, with circular passageways that are gun-drilled, and then fitted with copper tubes using a mechanically expanded mandrel procedure. The joint between the tube and aluminum wall is at a contact pressure of several hundred psi, ensuring virtually negligible contact resistance at the joint. The Aquasink construction allows electronic designers to mount devices on either plate surface, and permits ease of drilling/tapping holes between the tube passageways.

 

Quand utiliser un refroidisseur Aquasink refroidi par liquide plutôt qu'un refroidisseur à ailettes refroidi à l'air ?

Typiquement quand les densités de dissipation thermique dépassent 30-40W/cm2, alors votre application requiert une solution de refroidissement par liquide de façon à garder les températures de fonctionnement en surface sûres. Le refroidissement parliquide requiert un système réfrigérant capable typiquement de fournir un débit d'au moins 5 litres/mn.

 

Comment comparer une plaque froide entièrement en cuivre et un produit Aquasink ?

Le cuivre est deux fois plus conducteur que l'aluminium ( 400 vs. 200 W/mK) mais trois fois plus lourd ( 8900 vs. 2700 kg/m3) et environ deux fois plus onéreux. Comme les résistances du matériau et du fluide contribuent à obtenir la température de surface, au mieux, une température abaissée de 20% est possible. Cependant le coût et le poids, couplé avec l'ingénierie adéquate d'un produit en aluminium plus léger et moins cher, sont en faveur du choix d'un refroidisseur Aquasink.

 

Un Aquasink peut-il être anodisé ?

NON. Le traitement par anodisation implique l'immersion de l'assemblage dans une solution d'acide sulfurique ce qui attaquera les tubes en cuivre.

 

Un Aquasink peut-il être chromaté ?

Chromatage clair OUI, chromatage doré NON. Les tubes en cuivre ne supportent pas la solution pour le chromatage doré.

 

EXTRUSIONS

 

Quand et pourquoi devrais-je choisir un refroidisseur extrudé plutôt qu'un produit performant Fabfin de Mersen ?

Mersen fabrique également des refroidisseurs à ailettes obtenus par l'extrusion d'une pièce monobloc en aluminium. Pour cela l'alliage d'aluminium 6063-T5 est utilisé conduisant à une forme typique en peignes ainsi que d'autres designs variés d'ailettes. Ils sont actuellement limité à des densités maximales de 2 à 5 ailettes par pouce et des ratios typiques d'ailettes de 2:1 à 5:1 (10:1 est un grand maximum atteignable). Pour les applications en convection naturelle (en fait les ailettes ne sont pas nécessaires !), les produits extrudés peuvent être employés et pour les applications en convection forcée pour lesquelles les exigences thermiques ne sont pas sévères. Ils sont également généralement limités en volume de profil à une enveloppe circulaire de 12". Au delà de ces aspects il faut prendre en compte le coût de la matrice d'extrusion et les délais qui s'envolent !

 

 

HYPERCOOL

 

Qu'est ce qu'un refroidisseur Hypercool ?

Le refroidisseur Hypercool à liquide offre la performance maximale des refroidisseurs à liquide. Un chemin pour la circulation du liquide réfrigérant est usiné dans deux plaques qui sont ensuite soudées ou brasées ensemble. Ce chemin est conçu pour optimiser la performance du refroidisseur fonction de la configuration de la source de chaleur.

 

Qu'est-ce qui diffère entre Hypercool et Aquasink ?

La limitation de l'Aquasink est dans le rapprochement le plus court possible entre les tubes. Pour l'Hypercool le chemin pour la circulation est usiné et ainsi plusieurs chemins peuvent être positionnés sous les sources les plus chaudes. Plus le fluide caloporteur passe de temps sous la source de chaleur, plus la chaleur extraite est importante.

 

SUPPORT DE MODÉLISATION THERMIQUE

 

Qu'est-ce que je peux faire avec le nouveau programme de Mersen en ligne ?   

R-Tools permet aux ingénieurs électroniciens de concevoir de manière interactive, et ceci très rapidement et très précisément, leurs propres refroidisseurs, en utilisant les produits offerts par Mersen. Dans R-Tools on trouve des bibliothèques de produits électroniques, de matériaux d'interface et des modèles de ventilateurs à choisir. Les ingénieurs électroniciens voudront très souvent utiliser leurs propres  scenarios 'WHAT-IF'. R-Tools leur apporte cette flexibilité. Votre délai de conception va être réduit de façon significative !

 

Quelle comparaison entre R-Tools et des outils plus compliqués de CFD (Computational Fluid Dynamics) ou les prédictions expérimentales ?

R-Tools permet la modélisation thermique 3D précise du refroidisseur, si c'est un modèle à ailettes refroidi à l'air ou un modèle refroidi par liquide. Les solutions ont été validées par rapport à des recherches via CFD et/ou des prédictions expérimentales. Pas d'erreur à ce sujet, l'utilisateur sera techniquement informé et un support plus poussé dans ce sens sera toujours disponible pour assurer la confiance dans la capacité prédictive.

 

INGÉNIERIE

 

Comment Mersen peut vous aider à concevoir et optimiser le refroidisseur selon vos exigences ?

Nous pouvons vous aider en :

* collaborant très en amont sur un nouveau produit de façon à vous aider dans la conception du refroidisseur qui pourra fonctionner avec

* délivrant du support sur demande en ingénierie thermique

* partageant des savoir-faire et des ressources

* réduisant le délai de conception et en offrant des conceptions thermiques innovantes

 

Vous pouvez nous joindre au 1-800-388-5428 ou au Service Applications. Nous serons toujours heureux chez Mersen de parler  avec vous  de vos problèmes thermiques et de vous aider à les solutionner.

 

Afficher moins