Welche Schrauben und Befestigungsmöglichkeiten eignen sich am besten für Kühlkörper?

Die falsche Montage eines Kühlkörpers kann zu thermischem Versagen führen. Viele übersehen die Kompatibilität und das Drehmoment der Schrauben. Dadurch können Komponenten beschädigt oder die Wärmeübertragung verringert werden.

Die meisten Kühlkörper unterstützen Maschinenschrauben wie M2-M4, können mit Schrauben, Clips oder Stiften befestigt werden und bieten oft anpassbare Löcher oder Gewindeeinsätze. Das Anzugsmoment muss kontrolliert werden, um Schäden zu vermeiden.

Bei der Wahl der richtigen Befestigungsmethode berücksichtige ich stets die mechanischen, thermischen und wartungstechnischen Anforderungen. Lassen Sie uns herausfinden, welche Befestigungsmittel und Montageoptionen geeignet sind und wie Sie häufige Fehler vermeiden können.

Welche Schraubentypen sind mit Ihren Kühlkörpern kompatibel?

Bei der Montage eines Kühlkörpers mit einer falschen Schraube kann das Gewinde beschädigt oder der Sockel zerdrückt werden. Dadurch besteht die Gefahr eines schlechten Kontakts mit dem Chip und eines vorzeitigen Ausfalls.

Für Kühlkörper werden in der Regel metrische (M2, M3, M4) oder zöllige (#4-40, #6-32) Schrauben mit Kopfarten wie Flach-, Flach- oder Inbusschrauben verwendet. Je nach Konstruktion können sowohl selbstschneidende als auch Maschinenschrauben verwendet werden.

Übliche Schraubentypen für Kühlkörperanwendungen

Ich empfehle in der Regel metrische Schrauben, wenn möglich, insbesondere M3 oder M4. Für schwerere Module oder tiefere Gewindelöcher eignet sich M4 am besten. Wenn es um hohe Drehmomente geht, bietet M4 mehr Festigkeit. In den meisten stranggepressten Aluminiumkühlkörpern lassen sich diese Schrauben problemlos in die Gewindebohrungen einsetzen.

Welche Befestigungsmethoden werden von Ihren Kühlkörperdesigns unterstützt?

Schlechte Montage führt zu schlechtem Wärmekontakt. Federklammern und Druckstifte sind zwar einfacher zu montieren, können aber bei Vibrationen versagen. Schrauben halten besser, müssen aber mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden.

Kühlkörper können je nach Größe, Gewicht und Anwendung mit Schrauben, Federklemmen, Druckstiften, Klebstoff, Nieten oder Abstandshaltern befestigt werden.

Tabelle: Montagemethoden und Kompromisse

Für kleine Kühlkörper auf Leiterplattenebene genügen oft Stifte und Clips. Größere Kühlkörper, insbesondere solche, die an Gehäusen oder Modulen befestigt werden, benötigen Schrauben oder Abstandshalter. Manchmal verbessert eine Hybridmethode wie Schrauben + Wärmeleitband die Zuverlässigkeit.

Bieten Sie Gewindelöcher oder Einpresseinsätze an?

Gewindelöcher erleichtern die Montage, aber wenn die Wand des Kühlkörpers zu dünn ist, können sie ausreißen. In solchen Fällen verwende ich Einsätze.

Ja, wir unterstützen Gewindebohrungen, Einpresseinsätze und Einpressbefestigungen wie PEM-Muttern oder unverlierbare Schrauben, je nach Dicke und Belastung des Kühlkörpers.

Bohrungstypen und Gewindeeinsatzoptionen

Für M3- oder M4-Löcher schneide ich direkt in Aluminium, wenn die Wandstärke mindestens 3 mm beträgt. Bei dünneren Wänden oder hohen Drehmomenten füge ich Einpresseinsätze hinzu. Die Einsätze sind abriebfest und halten länger, wenn sie mehrfach montiert werden.

Können Größe und Platzierung der Schraubenlöcher individuell angepasst werden?

Wenn die Schraubenlöcher an der falschen Stelle sind, schlägt die Montage fehl. Ich erlaube immer eine Anpassung der Löcher während des Designs des Kühlkörpers, um Ihr Layout anzupassen.

Ja, Sie können die Größe der Schraubenlöcher, den Gewindetyp, die Tiefe, die Platzierung und die Toleranz an Ihre speziellen Montageanforderungen anpassen.

Typische Schraublochanpassungen

Ich verwende 3D-CAD, um sicherzustellen, dass die Löcher keine Rippen haben, die Wandstärke erhalten bleibt und mit dem Befestigungsmuster des Kunden übereinstimmt. Außerdem verwende ich Vorsprünge unter den Löchern zur Verstärkung. Die Durchgangslöcher sind in der Regel leicht überdimensioniert (z. B. 3,4 mm für M3-Schrauben). Dies ermöglicht eine gewisse Toleranz bei der Montage.

Welche Drehmomentvorgaben gelten für die Montage Ihrer Kühlkörper?

Zu viel Drehmoment macht Teile kaputt. Zu wenig und der Kühlkörper wackelt. Ich halte mich immer an die angegebenen Bereiche, um Stress zu vermeiden.

Die Drehmomentgrenzen variieren je nach Schraubengröße und Kühlkörpermaterial. Für M3-Schrauben werden zum Beispiel häufig 0,5-0,7 Nm und für M4-Schrauben 1,6-2,0 Nm verwendet.

Referenzdrehmomentwerte für Schraubengrößen

Verwenden Sie immer drehmomentgesteuerte Werkzeuge. Ich wende das Drehmoment in zwei Schritten an, damit sich das TIM (Thermal Interface Material) setzen kann. Unterlegscheiben helfen, die Last zu verteilen und ein Lösen zu verhindern. Ich vermeide ein zu starkes Anziehen, insbesondere in der Nähe dünner Rippen oder kleiner Module.

Schlussfolgerung

Die richtige Montage von Kühlkörpern erfordert die Abstimmung von Schraubentyp, Gewinde, Lochdesign und Drehmoment. Mit der richtigen Kombination gewährleisten Sie einen festen Kontakt, eine bessere Wärmeübertragung und einen sichereren Betrieb.