Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Bauteile auf Kühlkanal montieren


von Chris (Gast)


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Hi!

Ich habe so einen Kühlkanal mit Lüfter und möchte da Halbleiter dran 
schrauben. Bisher habe ich immer auf der Gegenseite mit einer Mutter 
gekontert, das geht aber hier nicht, da der Kanal zu lang und durch die 
Kühlrippen zu eng ist, um innen rein zu kommen.

Es scheint für das Problem zwei Lösungen zu geben:

1.) Loch bohren, danach Gewinde schneiden. Habe ich nie gemacht, mir 
fehlen dazu Fähigkeiten und Ausrüstung.
Ich habe Angst, dass ich dabei ein unbrauchbares Gewinde schneide oder 
dass es beim Eindrehen der Schraube kaputt geht und die Schraube dann 
nicht hält.

2.) Loch komplett durch den Kühlkörper bohren, eine sehr lange Schraube 
durch stecken und auf der anderen Seite mit einer Mutter fest ziehen. 
Das hat den Vorteil, dass man auf beiden Seiten ein Bauteil befestigen 
kann.
Ist diese Lösung empfehlenswert?

Gruß,
Chris

von Harald W. (wilhelms)


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Chris schrieb:

> Es scheint für das Problem zwei Lösungen zu geben:
>
> 1.)
> 2.)

3.) Loch bohren und eine passende Blechschraube nehmen.
Gruss
Harald

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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von ALU (Gast)


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Mit einem Stahl-Gewindebohrer das Gewinde in Alu Schneiden kann leicht 
in die hose gehen. Du solltest auf jeden Fall Petroleum als Scheidöl 
nehmen und das Gewinde nicht in einem rutsch reinschneiden sondern den 
Gewindebohrer imer hin und her drehen und dich langsam tiefer arbeiten. 
Das hat seinen Grund im falschen Freiwnkel des Gewindebohrers. Für Alu 
muß der Freiwinkel größer sein als für Stahl. Wenn nicht, dann "frißt" 
sich der Gewindebohrer fest - das Alu bleibt am Gewindebohrer kleben und 
wenn Du einfach weiterdrehst ist das Gewinde Ruiniert. Also auf jeden 
Fall Petroleum und schön langsam immer hin und her.

von Purzel (Gast)


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Nee. Kauf selbstfurchende Schrauben. Da bohrt man ein 2.8er Loch fuer 
3er Schrauben und Schraubt einfach rein. Die Schraube macht ihr eigenes 
Gewinde. Diese Schrauben sind etwas teurer, aber ihr Geld wert.

von c. m. (Gast)


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Purzel schrieb:
> Nee. Kauf selbstfurchende Schrauben.

bekommt man so eine schraube auch wieder raus? also stahlschraube in alu 
z.b., oder verbackt das?

von Dieter W. (dds5)


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c. m. schrieb:
> Purzel schrieb:
>> Nee. Kauf selbstfurchende Schrauben.
>
> bekommt man so eine schraube auch wieder raus? also stahlschraube in alu
> z.b., oder verbackt das?

Raus bekommt man die sicher wieder, denn die Schraube aus Stahl hat eine 
wesentlich höhere Festigkeit als das Alu des KK.  Die Frage ist nur, ob 
das Gewinde danach noch brauchbar ist.

Wenn wirklich belastbares Gewinde benötigt wird lassen sich 
Spiraleinsätze (HeliCoil) verwenden, aber das ist Aufwand hoch 2.

von Chris (Gast)


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Was kosten denn geeignete Gewindebohrer und Zubehör, und wo bezieht man 
das? Das scheint mir wieder eine Wissenschaft für sich zu sein.

von Purzel (Gast)


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Selbstfurchende Schrauben machen ein richiges Gewinde, wo vorher noch 
keines war. Man nimmt sie wenn man kein Gewinde schneiden mag. Und ja es 
ist auch gut genug fuer eine andere Schraube. Man sollte allerdings 
selbstfurchende Schrauben nicht als Gewindebohrerersatz verwenden. Sie 
haben nicht dieselbe standzeit. Ich wuerd sagen nach etwas 5 Gewinden 
ist sie rund.

von Proxxon (Gast)


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Chris (Gast) schrieb:

> Was kosten denn geeignete Gewindebohrer und Zubehör, und wo bezieht man
> das? Das scheint mir wieder eine Wissenschaft für sich zu sein.

nur mal als Beispiel und auch für Privat geeignet

http://www.inox-schrauben.de/epages/INOX.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/INOX/Categories/Gewindeschneidwerkzeuge/Innengewinde/EinschnittGewindebohrer_HandMaschine/M_Gewinde

Keine Angst vor Gewindebohren in Alu. Geht wunderbar. Nimm ein Windeisen 
dann haste das notwendige Gefühl den Bohrer nicht zu überdrehen. Damit 
es geschmeidig geht nimm Spiritus. Damit lassen sich auch die feinen 
Späne vom Gewindebohrer runterspülen und aus dem Gewindeloch spülen. 
Immer vor und dann wieder etwas zurückdrehen und wieder vor usw. Eine 
kleine Spritze aus der Apo hilft dabei nicht zuviel Spiritus zu 
vergeuden. Die Gewinde werden 1A.

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Für Kühlkörper reicht M3, ein 3er Satz Bohrer gibts bei Hornbach für ~8 
EUR, Windeisen nochmal 5 oder so. Und nen 2,5mm Bohrer brauchst du 
natürlich noch.

In Alu kann man schon mal mit dem kleinen Proxxon Bohrständer bohren, 
wenn du einen hast.

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Malignes Melanom schrieb:
> In Alu kann man schon mal mit dem kleinen Proxxon Bohrständer bohren,
> wenn du einen hast.

Smile ich glaube der Kollege, wenn er nichtmal eine Gewinde schneiden 
kann, wird wohl auch keinen Proxxon haben.

von Chris (Gast)


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Habe einen Proxxon IB/E + MBS140/S :)

@Proxxon: Na, die Preise gehen ja wirklich noch. Werde es probieren.

Danke für Eure Tips!

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Chris.


> Ich habe so einen Kühlkanal mit Lüfter und möchte da Halbleiter dran
> schrauben. Bisher habe ich immer auf der Gegenseite mit einer Mutter
> gekontert, das geht aber hier nicht, da der Kanal zu lang und durch die
> Kühlrippen zu eng ist, um innen rein zu kommen.
>

Zusätzlich zum hier angegebenem:

Es gibt Kühlkörper als Strangussprofil mit einer Nut, in die 
Befestigungsfedern gepresst werden können.
Vieleicht hast Du ja irgendwo eine passende Nut.
Siehe: 
http://www.fischerelektronik.de/fileadmin/fischertemplates/images/pressemitteilungen/PM_THF2.jpg
von Fischerelektronik.

Die meisten handelsüblichen Kühlkanäle haben Schlitze/Nuten, um entweder 
solche Federn in unterschiedlicher Ausführung einzuclipsen, oder einen 
passenden Schlitz, um seitlich M3 Muttern einzuführen und an der 
passenden Stelle festzuziehen.
Siehe auch 
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D02/Miniaturl%C3%BCfteraggregate/PR/LAM1_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml
Fischerelektronik LAM1.
Die Längstschlitze sind für M3 Muttern.

Fischerelektronik LAM2 ist vergleichbar, aber kleiner:
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D02/Miniaturl%C3%BCfteraggregate/PR/LAM2_/$productCard/dimensionParameters/index.xhtml

Es gibt auch von anderen Herstellern von innen geriffelte Schlitze, die 
ein rudimentäres M3 oder M4 Innengewinde darstellen. Zum Befestigen von 
Halbleiterschellen langen die meistens. Toll finde ich die auch nicht. 
Wenn doll gedreht durch eine Zylinderschraube, findet meist aber noch 
eine Blechschraube oder Spaxschraube halt.

Mich wundert eher, dass das bei Dir nicht existiert.
Sieh Dir das Profil Deines Kühlkörpers doch noch einmal gaaanz genau an.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Achte darauf dass du Gewindeschneider für Sacklöcher nimmst (ja, die 
heissen wirklich so). Ich würde den 3er Satz mit Vor-, Mittel- und 
Fertigschneider nehmen, damit kann man tiefer schneiden als mit 
Einschnittbohrern und sie machen auch ein bisschen sauberere Gewinde.

von Harald W. (wilhelms)


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Malignes Melanom schrieb:
> Achte darauf dass du Gewindeschneider für Sacklöcher nimmst

Das würde ich einem Neuling nicht antun wollen: Einfach durchbohren
und mit einem einzelnen Gewindebohrer durchschneiden.
Gruss
Harald
PS: Ich erinnere mich noch an die Antwort meines Lehrmeisters auf
die Frage, wie man einen abgebrochenen Gewindebohrer entfernt:
"Neues Teil machen!". :-)

von ... (Gast)


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Bernd Wiebus schrieb:
> Es gibt auch von anderen Herstellern von innen geriffelte Schlitze, die
> ein rudimentäres M3 oder M4 Innengewinde darstellen.

Das klassische Gewindelangloch eben ...

von Sven P. (Gast)


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Helicoils sind Mist, die zwirbeln sich gerne auf und das wars. Kommt 
vorallem gut, wenn man damit z.B. Zündkerzenbohrungen repariert, wofür 
die Dinger ja so toll sein sollen.
Lieber Gewindebuchsen verwenden.

Aber nochwas: Willst du TO220-ähnliche Gehäuse montieren? Falls ja, 
überlege gut, ob du die überhaupt mit dem Loch in der Kühlfahne 
befestigen willst. Die Schraube hast du schnell mal etwas zu fest 
angezogen, dann biegt die Kühlfahne sich und du hast einen winzigen 
Spalt.

Ich geh mittlerweile immer hin und leg die Halbleiter lose auf den 
Kühlkörper und spanne dann von oben ein Aluprofil drauf:
http://www.mikrocontroller.net/articles/K%C3%BChlk%C3%B6rper#Bauteilmontage_auf_dem_K.C3.BChlk.C3.B6rper

von Bastler (Gast)


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Sven P. schrieb:
> ... dann biegt die Kühlfahne sich und du hast einen winzigen Spalt.
Um kleine Spalte zu verhindern, die auch durch Oberflächenrauhigkeit 
entstehen, sollte für die Montage immer Wärmeleitpaste verwendet 
werden. Was nützt der schönste Kühlkörper, wenn man sich an der Stelle 
durch fehlerhafte Montage große Wärmeübergangswiderstände einhandelt.

Für Grobmotoriker wäre sowieso ein Drehmomentschlüssel anzuraten.

von Sven P. (Gast)


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Bastler schrieb:
> Sven P. schrieb:
>> ... dann biegt die Kühlfahne sich und du hast einen winzigen Spalt.
> Um kleine Spalte zu verhindern, die auch durch Oberflächenrauhigkeit
> entstehen, sollte für die Montage immer Wärmeleitpaste verwendet
> werden.

Der Wärmeleitwert von Wärmeleitpaste ist aber ziemlich lachhaft 
verglichen mit einem sauber aufliegenden Bauteil.

von Prinz Prozac (Gast)


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> Der Wärmeleitwert von Wärmeleitpaste ist aber ziemlich lachhaft
> verglichen mit einem sauber aufliegenden Bauteil.

Dir ist aber hoffentlich auch klar, dass beide Oberflächen dafür fast 
auf Endmassqualität eben und poliert sein müssen? ;O)

von Harald W. (wilhelms)


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Prinz Prozac schrieb:

> eben und poliert

Das sind zwei gegensätzliche Sachen.

Gruss
Harald

von Chris (Gast)


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Hi!

Danke für die vielen Kommentare! Ich habe heute mal 2 TIP142 
Transistoren (TO218-Gehäuse) montiert um zu testen, welche Leistung ich 
überhaupt abführen kann, denn ich habe keine Daten zu den Kühlkörpern. 
Bei 50W stellte sich eine Temperatur von ca. 40°C ein. Höhere Leistungen 
wollte ich den beiden Transistoren nicht zumuten, ich muss also erst 
noch Nachschub bestellen.

@Sven P: Habe Wärmeleitpaste verwendet (natürlich zuviel) und 
festgestellt, dass sie leicht unter den Transistoren hervorquilt, wenn 
man in der Nähe der Anschlussbeinchen drauf drückt.. .soviel zum Thema 
Spalt :( Bei einem anderen Projekt habe ich zusätzlich zur Schraube 
ebenfalls mit Alu-Stücken nachgeholfen und werde es wohl wieder so 
machen.
Außerdem muss ich Glimmerscheiben verwenden.

von Christian B. (luckyfu)


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schau dir das mal an: 
http://www.fischerelektronik.de/web_fischer/de_DE/K%C3%BChlk%C3%B6rper/D02/Miniaturl%C3%BCfteraggregate/PR/LAM3K_/index.xhtml

Ich habe diesen Kühlkörper auf einer Platine eingesetzt. Mit den 
Klammern ist eine Montage / Demontage extrem einfach. Absolut ideal. Das 
Bauteil wird sehr gut gleichmäßig angepresst.

Außerdem habe ich Isolationsmaterial dazwischen, da mit dem Kühlkörper 3 
Bauteile mit unterschiedlichem Potential gekühlt werden. (eine 400V 
Schaltung)

von Der (Gast)


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Chris schrieb:
> Bei 50W stellte sich eine Temperatur von ca. 40°C ein.

In den Transistoren? Oder am Kühlkörper?

von Der (Gast)


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Nachtrag:

Man kann die Temperatur in den Transistoren folgendermaßen messen: Die 
BE-Strecke verhält sich wie eine Diode mit einem Temperaturkoeffizienten 
von ca. -1,8mV/K. Die Flussspannung der "Diode" bei Raumtemperatur 
messen, Transistor für ein paar Minuten belasten und sofort nach dem 
Abschalten die  Durchbruchspannung erneut messen.

Wer es genauer haben will, legt den Transistor mit einem Thermometer in 
den Backofen und macht ne schöne Tabelle mit Temperatur und 
Flussspannung.

von Erik D. (dareal)


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Nur mal so als kleine Anregung: http://dareal.info/test/
Das war mal ein Extremtest zu meinen Anfängen ;)
Also "dont try this at home" xD

Wurde hier im Forum schon oft zum Thema "elektronische Last" zitiert, da 
ich davon ausgehe, dass du sowas in etwa vorhast (wenn du schon 
auslotest, wieviel Leistung du in den Mosfets verbraten kannst).

Falls es wirklich darum geht möglichst viel Wärme abzuführen würde ich 
dir auch raten:
- die Fets möglichst gleichmäßig anzudrücken
- möglichst geeignete Wärmeleitpaste/-pads nutzen (je nachdem ob der KK 
Potentialfrei sein soll)

Ich habe mir damals, glaube bei Reichelt war das, solche Federclips 
gekauft, welche ein Befestigungsloch hatten. Somit wurde der Transistor 
am Plastikgehäuse schön gleichmäßig angedrückt.

Dazu auch ein kleiner Tip: Da das Drain-Beinchen ja direkt an die 
Kühlfläche gekoppelt ist und darüber kaum wärme abgeführt werden kann 
... es somit die Temperatur der Kühlfläche in etwa haben müsste ... 
lässt sich dort auch recht gut die Temperatur messen. (wie auf den 
Bildern auf der Seite zu sehen ist)

von amateur (Gast)


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Eine weitere Möglichkeit wäre:
Montageseite Bohrung 3,x mm, Rückseite 8 mm.
Da müsste ein Steckschlüssel durchgehen der Dir die Mutti zur Schraube 
führt.

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