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ガンドリル加工されたコールドプレート
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ガンドリル加工されたコールドプレート

ガンドリル加工された冷却プレートは、固体金属ブロック(アルミニウムまたは銅)から製造される工業用液体冷却プレートの一種で、内部の冷却チャネルは溶接、ろう付け、またはチューブ埋め込みではなく、精密なガンドリル加工(深穴加工)によって形成されます。

ガンドリル加工された冷却板は,固体金属ブロック(アルミニウムまたは銅)から製造される工業用液体冷却板の一種で,内部の冷却チャネルは溶接,ろう付け,またはチューブ埋め込みではなく,精密なガンドリル加工(深穴加工)によって形成される。

この構造は,優れた熱性能,卓越した機械的強度,および極めて低い漏洩リスクを実現しており,EVパワーエレクトロニクス,IGBTモジュール,SICインバータ,エネルギー貯蔵システム,産業用レーザー装置などの高出力・高信頼性の液冷用途に最適です。

gun drilled cold plate

ガンドリル加工されたコールドプレートとは何ですか?

ガンドリル加工された冷却プレートは,ガンドリル技術を用いて深さ対直径比の高い直線状の内部流路を形成した,一体成形された液冷プレートです。

  • 冷却液はドリルで開けられたチャネルを直接流れる。

  • 電子部品から金属ベースへ熱が伝わり,内部冷却材へと熱が伝わります。

  • 広範囲の溶接なし,ろう付け接合なし,埋め込みチューブなし

主要な構造概念:

「冷却チャネルは,頑丈な金属製の本体そのものの一部となっている。」


製造工程と動作原理

1. 材料の準備

  • アルミニウムまたは銅の塊

  • 一般的なグレード:アルミニウム6061/6082,銅c1100/c101

2. ガンドリル加工(コア技術)

  • ガンドリルマシンで開けられた深くてまっすぐな穴

  • 高アスペクト比(通常20:1~50:1)

  • 優れた真直度と表面仕上げ

3. チャンネルシール

  • 端部は,ねじ込みプラグ,溶接プラグ,または圧入シールを使用して密閉される。

  • 漏れのない動作を保証するために圧力テストを実施済み

4. 機械加工および仕上げ

  • 取り付け面のCNC加工

  • ポート加工(G1/4,NPT,カスタム)

  • 表面処理:陽極酸化処理,不動態化処理,ニッケルメッキ(オプション)


ガンドリル加工された液体冷却プレートの主な利点

1. 高い構造的完全性

  • 一体成型の金属ボディ

  • 長い溶接継ぎ目やろう付け接合部はありません

  • 振動や圧力に対する優れた耐性

2. 漏れ防止設計

  • 最小限のシーリングポイント

  • 溶接またはろう付けされたコールドプレートと比較して,故障リスクが低い

3.優れた熱性能

  • 冷却液流路は熱源の近くに配置されている。

  • 高熱流束用途向けの効率的な熱抽出

4. 高圧対応能力

  • 高流量・高圧の液体冷却システムに適しています

  • 自動車および産業規格に最適

5. 長寿命

  • はんだ疲労なし

  • 溶接部の割れなし

  • 長期運用における安定した性能


代表的な材料と冷却剤

材料

  • アルミ製ガンドリル加工コールドプレート

    • 軽量

    • 費用対効果が高い

    • 電気自動車やパワーエレクトロニクス分野で広く使用されている。

  • 銅製ガンドリル冷却板

    • 熱伝導率が高い

    • 極めて高い熱密度用途に使用されます

互換性のある冷却液

  • 脱イオン水

  • 水とグリコールの混合物

  • 誘電冷却液(用途による)


技術仕様(代表値)

パラメータ仕様
材料アルミニウム6061/6082,銅c1100
板厚10~60mm(カスタマイズ可能)
チャネル径直径3~12mm
チャネル数2~20歳以上
チャネルレイアウト平行な直線水路
表面の平坦度≤0.05 mm
作動圧力最大1.5~3.0 MPa
動作温度-40℃~120℃
冷却液の種類水/グリコール/冷却油
接続タイプg1/4,npt,カスタム
製造方法ガンドリル加工+CNC加工


代表的なアプリケーション

  • EVインバーター液冷

  • IGBT / SIC パワーモジュール用コールドプレート

  • エネルギー貯蔵システム(ESS)冷却

  • 産業用電源冷却装置

  • レーザー電源の冷却

  • 高出力産業用電子機器


比較:ガンドリル式コールドプレートとその他の液冷タイプ

1. ガンドリル加工 vs FSW液体冷却プレート

側面銃の訓練fsw液体冷却プレート
構造一体成型ボディフライス加工チャンネル+溶接カバー
溶接いいえはい(fsw)
強さ非常に高い高い
漏洩リスク非常に低い低い
設計の柔軟性中くらい高い
一般的な使用例高信頼性システム量産型EVシステム


2. ガンドリル加工 vs チューブ式液体冷却プレート

側面銃の訓練チューブ液体冷却プレート
冷却チャネル穴あけ加工された金属ボディ埋め込みチューブ
熱接触直接間接的
冷却効率高い中くらい
料金中くらい低い
電力密度高い中くらい
信頼性高い中くらい


3. ガンドリル加工とろう付けによる液体冷却プレートの比較

側面銃の訓練ろう付けされた液体冷却プレート
製造機械加工+シーリング多層真空ろう付け
溶接/ろう付け接合部ミニマル広範囲にわたる
耐圧性高い中くらい
チャネルの複雑性真っ直ぐ複雑な
漏洩リスク非常に低い中くらい
典型的なアプリケーション産業/自動車サーバー/通信機器


4. ガンドリル加工されたコールドプレート vs CPUウォーターブロック

側面ガンドリル加工されたコールドプレートCPUウォーターブロック
アプリケーションレベルモジュール/システムレベルチップレベル
チャネルサイズミリメートルスケールマイクロチャネル
圧力低下低い高い
構造強度高い中くらい
使用環境工業IT/データセンター
信頼性要件非常に高いパフォーマンス重視


ガンドリル加工されたコールドプレートを選ぶ理由とは?

  • 高電力密度および高信頼性システムに適しています

  • 圧力サイクル,振動,長寿命といった環境に最適

  • 溶接またはろう付け設計と比較して漏洩リスクが低い

  • 安定した予測可能な熱性能


FAQ – よくある質問

質問1:ガンドリル加工されたコールドプレートは,FSW加工されたコールドプレートよりも優れていますか?

a:信頼性と耐圧性を最大限に高めるには,ガンドリル加工されたコールドプレートの方が優れています。FSW加工されたコールドプレートは,チャネル設計の柔軟性が高く,大規模生産に適しています。


問2:ガンドリル加工されたコールドプレートは高圧に耐えられますか?

a: はい。頑丈な構造のため,高圧液体冷却システムに適しています。


問3:ガンドリル加工されたコールドプレートはEV用途に適していますか?

a: もちろんです。EVインバーター,IGBTモジュール,パワーエレクトロニクスなどに幅広く使用されています。


q4:カスタムチャンネルレイアウトを設計できますか?

a:はい。チャンネルの直径,間隔,数量,および入口/出口の位置は,加工の許容範囲内でカスタマイズ可能です。


q5:アルミニウムと銅,どちらを選ぶべきでしょうか?

a:重量とコストのバランスを考えるとアルミニウムが好ましい。極端な熱負荷がかかる場合は銅が選ばれる。


q6:漏洩試験はどのように行われますか?

a:各冷却プレートは,出荷前に圧力試験と漏れ検査を受けます。


q7:ガンドリル加工されたコールドプレートは,誘電性流体と併用できますか?

a: はい,シーリング方法と材料の適合性によります。


q8:標準的なリードタイムはどれくらいですか?

a:試作品:2~3週間。量産は数量と設計の複雑さによって異なります。

ご質問がありますか?喜んでお手伝いいたします!

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当社はヒートシンク,液体冷却プレート,精密CNC加工を専門としており,当社の製品は通信業界,航空宇宙,自動車,産業制御,パワーエレクトロニクス,医療機器,セキュリティエレクトロニクス,LED照明,マルチメディア消費など幅広い分野で使用されています。

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