カスタム液体コールドプレートは、お客様固有の熱要件に合わせて設計され、高出力密度システムで最高のパフォーマンスを実現します。熱流束、圧力損失、流体適合性といった重要な要素を評価することで、極度の負荷下でも熱伝達を最大化し、安定した動作温度を維持する冷却ソリューションを開発します。
豊富な製造ノウハウを活かし、液体冷却プレートのエンドツーエンドのカスタマイズを提供します。お客様と緊密に連携し、複雑な設計課題にも対応します。複雑な真空ろう付けやFSW（摩擦攪拌接合）など、お客様のハードウェアに完璧に統合された製品をご提供します。データセンターサーバー、EVバッテリーパック、高性能パワーエレクトロニクスなど、お客様のアプリケーションがどのようなものであっても、当社は高い技術力で信頼性と高精度を兼ね備えた冷却ソリューションを提供いたします。
Getzshape カスタム液体コールドプレート製造
液体コールドプレートのプロセス
製造プロセスは設計と現実を繋ぐ架け橋であり、性能、一貫性、そしてコストに直接影響を及ぼします。液体コールドプレートの製造には様々な製造プロセスが適していますが、現在主流となっているのはCNC加工とろう付けです。
CNC加工
コンピュータ数値制御加工。高精度の切削工具を用いて、固体のビレットからヒートシンクを削り出す加工方法です。通常、高精度の試作品や、他の加工方法に適した工具が使用できない極めて複雑な形状の製品に用いられます。
ろう付け
基板とカバープレートは、母材よりも融点の低い合金板またはコーティング材の間にフィラー金属を挟んで積層されます。その後、真空炉または保護雰囲気炉で加熱処理を行い、フィラー金属が溶融すると、毛細管現象によって隙間が充填され、冶金結合が形成されます。このプロセスにより、非常に複雑な内部チャネルの形成が可能になり、優れた熱性能が得られるため、大量生産に最適です。
摩擦攪拌接合（FSW）
高速回転する撹拌ピンを溶接する板材間の接合部に挿入することで摩擦熱が発生し、材料が軟化します。撹拌ピンの機械的作用により、固体接合が実現します。このプロセスにより、欠陥や変形が最小限に抑えられた高強度の溶接部が得られ、気孔や割れといった溶融溶接でよく見られる問題を回避できます。充填材は不要です。
3D印刷
選択的レーザー溶融法（SLM）などの技術を用いて、金属粉末を用いて複雑な内部チャネルを備えた一体型コールドプレートを層ごとに印刷します。このアプローチは比類のない設計自由度を提供し、従来の方法では製造不可能な生体模倣型または不規則な流路の作成を可能にし、熱性能の限界を押し広げます。
液体コールドプレート材料
コールドプレートは、厳しい冷却要件を満たす高性能な熱部品です。軽量でコスト効率の高い熱特性を持つアルミニウム合金で作られることが多く、銅の優れた熱伝導率を利用するために銅管が組み込まれていることがよくあります。
液体コールドプレート基板材料
アルミニウムは優れた押出性を有しており、軽量性を維持しながら表面積を最大化する、複雑で高アスペクト比のフィンプロファイルの製造を可能にします。高い熱伝導性と優れた耐食性を兼ね備えているため、厳しい熱サイクル下でも長期的な信頼性を確保します。高性能グレードには、6061と6063があります。
- 材質：アルミニウム6061、6063
- 熱伝導率：150～250 W/m·K
- 密度：2.7グラム/ cm3
銅管材質
液体冷却プレートのチューブには、優れた熱伝導性、耐腐食性、および可鍛性を備え、構造的完全性を損なうことなく簡単に曲げることができる銅 C1020 または C1100 が使用されています。
- 材質：銅 C1020、C1100
- 熱伝導率：380～420 W/m·K
- 密度：8.96グラム/ cm3
陽極酸化
導電性陽極酸化処理
ニッケルメッキ
液体コールドプレートの仕様
アイテム | 特長 |
|---|---|
次元 | 標準厚さ: 15～25 mm カスタムサイズ: 長さ範囲 50～1500mm; 幅範囲 50～800mm |
材料 | 基板：AL 6061 / AL 6063；銅管：C1220 |
熱特性 | 熱抵抗（R）：0.03～0.06°C/W（流量4L/分、入水温度25°C） 定格放熱量: 通常500～2000W（設計により異なる） 表面温度均一性: < 2°C |
運転流量 | 2～10 L/分（標準） |
推奨冷却剤 | 脱イオン水またはエチレングリコール水溶液（≤50%） |
液体冷却プレートは、液体冷却システムの中核となる熱交換部品で、内部にマイクロチャネルを備えた銅またはアルミニウム基板で構成されています。水やエチレングリコール溶液などの冷媒をこれらのチャネルに循環させることで、CPUやGPUなどのチップ（チップ1個あたり最大1000W）から熱を吸収し、冷媒分配ユニットを介して外部環境に放出します。熱源に直接接触することで、コールドプレートは0.02～0.05℃/Wという低い熱抵抗を実現します。
液体コールドプレートとは？
液体コールドプレートは、冷却剤の高い比熱容量と強制対流の効率を利用して、高出力コンポーネントから急速に熱を伝達します。
液体コールドプレートの仕組み
- 熱伝導: 熱源からの熱は、熱伝導材料 (TIM) を通過して金属基板に入り、すぐに内部チャネル壁に到達します。
- 強制対流：ポンプの駆動力で冷却液が内部チャネルを流れます。フィンやピンフィンなどの微細構造が伝熱面積を増加させ、乱流を誘発することで境界層を破壊し、熱交換を促進します。
- 熱除去: 加熱された流体は外部のラジエーターまたは CDU に排出され、環境に熱を放出します。その後、吸気口に戻って継続的に冷却されます。
ミッションクリティカルな熱管理において、「これで十分」という余地はないと私たちは考えています。当社が提供するすべてのコールドプレートが業界のゴールドスタンダードを満たすことを保証するために、IATF 16949およびISO 9001の厳格な要件を満たす品質システムを構築しました。