Kühlkörper mithilfe von Thermosimulationen entwickeln

Die Ent­wick­lung und Opti­mie­rung von Kühl­lö­sun­gen kann über zwei ver­schie­de­ne Metho­den erfol­gen: Ent­we­der man ori­en­tiert sich an Erfah­rungs­wer­ten und fer­tigt dar­auf auf­bau­end meh­re­re Vari­an­ten von Pro­to­ty­pen, die dann getes­tet wer­den. Ande­rer­seits besteht die Mög­lich­keit, lang­wie­ri­ge Ver­suchs­auf­bau­ten und Pro­to­ty­pen durch eine intel­li­gen­te Ent­wick­lung über Ther­mo­si­mu­la­tio­nen und dahin­ter­lie­gen­de künst­li­che Intel­li­gen­zen zu erset­zen.  

Wir bei Cool Tec Elec­tro­nic nut­zen inzwi­schen aus­schließ­lich den Ent­wick­lungs­pro­zess auf Basis von Ther­mo­si­mu­la­tio­nen, die fol­gen­de Vor­tei­le bie­ten:  

Schnel­lig­keit

Meh­re­re Vari­an­ten auf Basis von exis­tie­ren­den oder gänz­lich neu­en Model­len inner­halb kür­zes­ter Zeit simu­lie­ren, ver­glei­chen und dadurch die opti­ma­le Kühl­lö­sung für die gege­be­nen Anfor­de­run­gen fin­den. Das Ergeb­nis funk­tio­niert und ist garan­tiert tech­no­lo­gisch und wirt­schaft­lich her­stell­bar. Der Auf­wand von meh­re­ren Pro­to­ty­pen-Zyklen ent­fällt.  

Wirt­schaft­lich­keit

Durch beschleu­nig­te Ent­wick­lungs­zei­ten und damit gespar­te Zeit, der auf das Mini­mum redu­zier­te Mate­ri­al- und Fer­ti­gungs­auf­wand für Pro­to­ty­pen und die per­fekt aus­ge­leg­te Kühl­lö­sung im Ver­gleich zu jeder Standardlösung.

Nach­hal­tig­keit

Der voll­stän­dig vir­tu­el­le Ent­wick­lungs­pro­zess redu­ziert den Mate­ri­al- und Ener­gie­auf­wand auf ein Mini­mum. Außer­dem ermög­licht er den direk­ten und schnel­len Ver­gleich von nach­hal­ti­gen Fer­ti­gungs­ver­fah­ren. So kön­nen bei­spiels­wei­se auch nach­hal­ti­ge Alter­na­ti­ven zu bestehen­de Fer­ti­gungs­ver­fah­ren hin­sicht­lich der Per­for­mance in weni­gen Schrit­ten eva­lu­iert und ein­ge­schätzt wer­den und erst nach posi­ti­ven Ergeb­nis­sen in der Fer­ti­gung umge­setzt wer­den. 

Der Ablauf einer Ther­mo­si­mu­la­ti­on bei Cool Tec Elec­tro­nic

Wir ver­fol­gen einen struk­tu­rier­ten Ent­wick­lungs­pro­zess, an den wir selbst die höchs­te qua­li­ta­ti­ve und effi­zi­en­te Erwar­tungs­hal­tung haben. 

Jede Anfra­ge bzgl. der Neu­ent­wick­lung einer neu­en Kühl­lö­sung oder der Opti­mie­rung bzw. dem Rede­sign eines bestehen­den Kühl­kör­pers star­tet mit einem unver­bind­li­chen Erst­ge­spräch mit dem zustän­di­gen Key Account Mana­ger. Das Erst­ge­spräch dient dazu, die Anfor­de­run­gen und Erwar­tun­gen zu ver­ste­hen und die Kun­den­or­ga­ni­sa­ti­on ken­nen­zu­ler­nen. Das Ergeb­nis der Erst­ge­sprächs ist eine bei­der­sei­ti­ge Ein­schät­zung, ob eine Ther­mo­si­mu­la­ti­on und des­sen Ergeb­nis für den Kun­den den erwar­te­ten Sinn brin­gen wird. Soll­te dem so sein, erfolgt dar­auf­hin der Aus­tausch der not­wen­di­gen For­ma­li­en (z.B. NDA) und vor­lie­gen­den Model­le (z.B. 3D-Model­le oder Skiz­zen) und die Kom­mu­ni­ka­ti­on der gege­be­nen und gewünsch­ten Umgebungs‑, Per­for­mance- und Ther­mo-Para­me­ter (z.B. Umge­bungs­tem­pe­ra­tu­ren, Ver­lust­leis­tun­gen und deren Posi­tio­nie­rung, Anfor­de­run­gen und Wün­sche an Mate­ria­li­en und Tech­no­lo­gien u.v.m.).

Mit­hil­fe die­ser Infor­ma­tio­nen berei­tet sich einer unse­rer Ther­mo-Inge­nieu­re auf das als nächs­tes fol­gen­de, immer noch völ­lig unver­bind­li­che und kos­ten­freie Exper­ten­ge­spräch vor. Wäh­rend die­ses Gesprächs, für das der Ter­min bereits wäh­rend des Erst­ge­sprächs ver­ein­bart wur­de, prä­sen­tiert unser Exper­te die ers­ten Gedan­ken auf Basis des Modells, erfragt ggf. Wei­te­re, not­wen­di­ge Infor­ma­tio­nen und erstellt am Ende des Gesprächs ein trans­pa­ren­tes Ange­bot für die Ent­wick­lung bzw. Opti­mie­rung der gewünsch­ten Kühl­lö­sung.  

Nach Annah­me des Ange­bots läuft die Ent­wick­lung wie folgt ab:  

Startphase (Schritt 1)
Bei neu­en Pro­jek­ten greift unse­re Tech­no­lo­gie auf bestehen­de Ver­gleichs­pro­jek­te und Pro­duk­te zurück, die dann von unse­ren Exper­ten mit Blick auf die vor­lie­gen­den Anfor­de­run­gen opti­miert wird. So garan­tie­ren wir die Ent­wick­lung einer mög­lichst effi­zi­en­ten und vor allem wirt­schaft­lich her­stell­ba­ren Kühl­lö­sung. Soll­te bereits ein Sys­tem im Ein­satz sein, simu­lie­ren wir die aktu­el­le Lösung, um den ther­mi­schen Ist-Zustand des Sys­tems zu bestim­men. Das ist wich­tig, um bei­spiels­wei­se ther­mi­sche Hot­spots zu erkennen.

Ent­wick­lungs- und Opti­mie­rungs­pha­se (Schritt 2)

Wir opti­mie­ren auf Basis des ers­ten Ent­wurfs und vor allem der prä­fe­rier­ten Tech­no­lo­gien die opti­ma­le Kühl­lö­sung. Soll­ten uns kei­ne beson­de­ren, kun­den­sei­ti­gen Erwar­tun­gen vor­lie­gen, opti­mie­ren und ent­wi­ckeln wir grund­sätz­lich nach fol­gen­den drei Kri­te­ri­en: Ther­mi­sche Per­for­mance, wirt­schaft­li­che und pro­zess­si­che­re Her­stell­bar­keit und Nach­hal­tig­keit in Bezug auf Mate­ria­li­en und Res­sour­cen im Herstellungsprozess.

 

In die­ser Pha­se bewer­ten wir die Ent­wick­lungs­er­geb­nis­se aus der Opti­mie­rungs­pha­se, wäh­len die effi­zi­en­tes­te oder mög­li­che Vari­an­ten aus und prä­sen­tie­ren sie in ent­spre­chen­der Form mit unse­ren Kunden. 

Meis­tens geht es gleich danach in die Her­stel­lung eines oder meh­re­rer Pro­to­ty­pen, die dann bereits für voll­funk­ti­ons­fä­hi­ge Test­zy­klen ein­ge­setzt wer­den kön­nen, da das Wis­sen um die ther­mi­sche Per­for­mance bereits besteht. Wenn gewünscht, mes­sen wir die Pro­to­ty­pen unter Labor­be­din­gun­gen und glei­chen sie noch­mals mit den Simu­la­ti­ons­er­geb­nis­sen ab.