DE102014006751A1 - Composite assembly and method of manufacturing the composite assembly - Google Patents
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Abstract
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, gewichts- und bauraumoptimierte Verbundanordnung zur Kühlung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern bereitzustellen. Es wird eine Verbundanordnung 1 vorgeschlagen, mit mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen Verbraucher 2, mit mindestens einem Wärmeabgabekörper zur Kühlung des mindestens einen Verbrauchers 2, so dass die von dem Verbraucher 2 produzierte Wärme Q zumindest teilweise an eine Umgebung der Verbundanordnung 1 abgegeben wird oder abgebbar ist, mit einem Träger 3, wobei der Träger 3 in einer flächigen Erstreckung eine Auflagefläche aufweist, auf der der mindestens eine Wärmeabgabekörper als wärmeleitende Folie 4 flächig aufliegt.The invention has for its object to provide a cost-effective, weight and space-optimized composite arrangement for cooling of electrical and / or electronic consumers. It is proposed a composite arrangement 1, with at least one electrical and / or electronic consumer 2, with at least one heat-emitting body for cooling the at least one consumer 2, so that the heat produced by the consumer 2 Q is at least partially released to an environment of the composite assembly 1 or can be dispensed, with a carrier 3, wherein the carrier 3 has a bearing surface in a planar extension, on which the at least one heat-emitting body rests flat as a heat-conducting film 4.
Description
Die Erfindung betrifft eine Verbundanordnung mit mindestens einem elektrischen und/oder elektronischen Verbraucher, mit mindestens einem Wärmeabgabekörper zur Kühlung des mindestens einen Verbrauchers, so dass eine von dem Verbraucher produzierte Wärme zumindest teilweise an eine Umgebung der Verbundanordnung abgegeben wird oder abgebbar ist und mit einem Träger. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Fertigung der Verbundanordnung.The invention relates to a composite arrangement with at least one electrical and / or electronic consumer, with at least one heat-emitting body for cooling the at least one consumer, so that a heat produced by the consumer is at least partially delivered to an environment of the composite arrangement or can be dispensed and with a carrier , The invention also relates to a method for manufacturing the composite assembly.
Verbunde, insbesondere Werkstoffverbunde, ermöglichen die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe und somit unterschiedlicher Eigenschaftsprofile. Bei den Werkstoffverbunden kann es sich beispielsweise um Metall-Metall-Verbunde, Keramik-Metall-Verbunde oder um Metall-Kunststoff-Verbunde handeln. Werkstoffverbunde finden zum Beispiel als Kühlkörper von integrierten wärmeabgebenden elektrischen und elektronischen Bauteilen Anwendung.Composites, in particular material composites, allow the combination of different materials and thus different property profiles. The material composites may be, for example, metal-metal composites, ceramic-metal composites or metal-plastic composites. Composite materials are used, for example, as heat sinks for integrated heat-emitting electrical and electronic components.
So ist zum Beispiel aus der Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, gewichts- und bauraumoptimierte Verbundanordnung zur Kühlung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Verbundanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Fertigung der Verbundanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.The invention has for its object to provide a cost-effective, weight and space-optimized composite arrangement for cooling of electrical and / or electronic consumers. This object is achieved by a composite arrangement with the features of claim 1 and by a method for manufacturing the composite arrangement with the features of claim 13. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and / or the accompanying figures.
Erfindungsgemäß wird somit eine Verbundanordnung vorgeschlagen. Vorzugsweise ist die Verbundanordnung als ein Werkstoffverbund ausgebildet. Der Werkstoffverbund ist insbesondere aus Bauelementen aus unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Eigenschaftsprofilen gefertigt, die zu einem Bauteil mit neuem Eigenschaftsprofil mit Hilfe einer werkstoffgerechten Fügetechnik kombiniert werden. Die einzelnen Bauelemente können beispielsweise miteinander stoffschlüssig, insbesondere miteinander verklebt oder verschweißt, alternativ oder optional ergänzend form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sein.According to the invention, a composite arrangement is thus proposed. Preferably, the composite assembly is formed as a composite material. The composite material is made in particular of components made of different materials with different property profiles, which are combined to form a component with a new property profile using a material-compatible joining technology. The individual components can, for example, be adhesively bonded to one another, in particular glued or welded together, alternatively or optionally complementarily positively and / or non-positively connected to each other.
Die Verbundanordnung umfasst mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen Verbraucher. Insbesondere ist der Verbraucher durch eine während des Betriebs ungewollte Wärmeentwicklung gekennzeichnet. Besonders bevorzugt ist der Verbraucher als ein Leuchtmittel ausgebildet. Alternativ oder optional ergänzend ist der Verbraucher als ein Entertainment-Gerät oder zumindest als ein Bestandteil hiervon wie zum Beispiel ein Prozessor oder eine Leistungselektronik ausgebildet.The composite arrangement comprises at least one electrical and / or electronic consumer. In particular, the consumer is characterized by an unwanted heat during operation. Particularly preferably, the consumer is designed as a lighting means. Alternatively or optionally in addition, the consumer is designed as an entertainment device or at least as a component thereof, such as a processor or power electronics.
Die Verbundanordnung weist mindestens einen Wärmeabgabekörper zur Kühlung des Verbrauchers auf, sodass eine von dem Verbraucher produzierte Wärme zumindest teilweise an eine Umgebung der Verbundanordnung abgegeben wird oder abgebbar ist. Durch die Kühlung des Verbrauchers kann eine Überhitzung vermieden und folglich die Lebenserwartung des Verbrauchers sichergestellt werden. Zur Gewährleistung der ausreichenden Kühlung des Verbrauchers ist es bevorzugt, dass der Wärmeabgabekörper eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 100, insbesondere von mindestens 120, im Speziellen von mindestens 150 W/(m × K) aufweist.The composite arrangement has at least one heat-dissipating body for cooling the consumer so that heat produced by the consumer is at least partially released or can be delivered to an environment of the composite arrangement. By cooling the consumer overheating can be avoided and consequently the life expectancy of the consumer can be ensured. To ensure sufficient cooling of the consumer, it is preferred that the heat-emitting body has a thermal conductivity of at least 100, in particular of at least 120, in particular of at least 150 W / (m × K).
Die Verbundanordnung weist einen Träger auf, der insbesondere biegesteif ausgebildet ist. Der Träger kann beispielsweise aus einem Metall, einer Metalllegierung, aus einem Kunststoff und/oder aus einem faserverstärkten Kunststoff gefertigt sein. Es ist möglich, dass der Träger in einer flächigen Erstreckung geradlinig und/oder gewölbt ausgebildet ist. Beispielsweise weist der Träger in seiner flächigen Erstreckung eine Gesamtfläche von mindestens 10 Quadratzentimetern, insbesondere von mindestens 50 Quadratzentimetern auf. Ferner kann der Träger großformatig ausgebildet sein und eine Fläche von mindestens einem Quadratmeter, insbesondere von mindestens fünf Quadratmetern aufweisen. Des Weiteren weist der Träger beispielsweise eine Dicke von maximal 15 Zentimetern, insbesondere von maximal 10 Zentimetern, im Speziellen von maximal 5 Zentimetern auf.The composite arrangement has a carrier, which is designed in particular rigid. The carrier may be made of a metal, a metal alloy, a plastic and / or a fiber-reinforced plastic, for example. It is possible that the carrier is formed in a planar extension straight and / or curved. For example, the support has a total area of at least 10 square centimeters, in particular of at least 50 square centimeters, in its planar extent. Further, the carrier may be formed in a large format and have an area of at least one square meter, in particular of at least five square meters. Furthermore, the carrier, for example, a thickness of at most 15 centimeters, in particular of at most 10 centimeters, in particular of a maximum of 5 centimeters.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Träger in seiner flächigen Erstreckung eine Auflagefläche aufweist, auf der der mindestens eine Wärmeabgabekörper als wärmeleitende Folie flächig aufliegt. Bei der Auflagefläche handelt es sich insbesondere um eine von zwei Hauptoberflächen des Trägers. Beispielsweise ist die wärmeleitende Folie auf die Auflagefläche geklebt, geschweißt und/oder angespritzt. Beispielsweise weist die wärmeleitende Folie eine Dicke von maximal 2 Millimeter, insbesondere von maximal 1 Millimeter, im Speziellen von maximal 0,5 Millimeter auf.In the context of the invention it is proposed that the carrier has in its planar extension a bearing surface on which the at least one heat-emitting body rests flat as a heat-conducting film. The support surface is in particular one of two main surfaces of the support. For example, the heat-conducting film is glued, welded and / or molded on the support surface. For example, the heat-conductive foil has a maximum thickness of 2 millimeters, in particular of a maximum of 1 millimeter, in particular of a maximum of 0.5 millimeters.
Ein Vorteil der wärmeleitenden Folie ist, dass diese besonders dünn und damit gewichtsoptimiert und platzsparend im Vergleich zu Massivbauteilen wie zum Beispiel Kühlrippen ausführbar ist. Ebenso kann auf zusätzliche Kühlbauelemente, wie zum Beispiel auf Lüfter verzichtet und folglich Bauraum, Gewicht, elektrische Energie und somit Kosten eingespart werden. Des Weiteren ist die Folie einfach herzustellen und handzuhaben, das geringe Fertigungszeiten für die Fertigung der Folie und der Verbundanordnung erzielt.An advantage of the heat-conducting film is that it is particularly thin and thus weight-optimized and space-saving compared to solid components such as cooling ribs executable. Likewise, can be dispensed with additional cooling components, such as fans and thus space, weight, electrical energy and thus costs can be saved. Furthermore, the film is easy to manufacture and handle, which achieves low production times for the production of the film and the composite assembly.
Durch die Aufbringung der wärmeleitenden Folie entlang der Flächenerstreckung des Trägers kann die zur Verfügung stehende Auflagefläche voll oder zumindest großflächig ausgenutzt werden. Auf diese Weise weist die wärmeleitende Folie ausgezeichnete Wärmeabstrahlungseigenschaften an die Umgebung der Verbundanordnung auf. Ferner umgeht das Aufbringen der wärmeleitenden Folie auf den Träger eine Schwächung des Trägers, die zum Beispiel bei einer Integrierung eines Wärmeabgabekörpers in dem Träger notwendig wäre.By applying the heat-conducting film along the surface extension of the carrier, the available support surface can be fully or at least extensively exploited. In this way, the thermally conductive film has excellent heat radiation properties to the environment of the composite structure. Furthermore, the application of the heat-conducting film to the carrier obviates weakening of the carrier, which would be necessary, for example, in integrating a heat-dissipating body in the carrier.
Beispielsweise ist die wärmeleitende Folie aus einem Metall wie Aluminium oder Kupfer oder aus einer Metalllegierung wie einer Aluminiumlegierung oder Kupferlegierung gefertigt. Jedoch ist es besonders bevorzugt, dass die wärmeleitende Folie als eine Graphit-Folie ausgebildet ist. Insbesondere ist die Graphit-Folie aus einem Graphit gefertigt oder umfasst diesen. Zum Beispiel handelt es sich bei der Graphit-Folie um eine Matrix mit einem eingelagerten Graphitfüllstoff. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Graphit-Folie um einen Kunststoff mit eingebetteten Graphitpartikeln. Die Graphit-Folie ist beispielsweise in einem Faserverbund integriert, wobei der Faserverbund zumindest durch einen Teilabschnitt des Trägers gebildet sein kann. Wesentliche Vorteile des Graphits sind das niedrige spezifische Gewicht, die hohe Leitfähigkeit, die thermische Stabilität sowie der geringe Wärmeausdehnungskoeffizient. Konkret weist der Graphit im Vergleich zu gut wärmeleitenden Metallen wie zum Beispiel Aluminium oder Kupfer ein geringeres spezifisches Gewicht bei gleichzeitig einer ausreichenden Wärmeleitfähigkeit auf.For example, the thermally conductive foil is made of a metal such as aluminum or copper or of a metal alloy such as an aluminum alloy or copper alloy. However, it is particularly preferable that the thermally conductive film is formed as a graphite film. In particular, the graphite foil is made of or comprises a graphite. For example, the graphite foil is a matrix with embedded graphite filler. Particularly preferably, the graphite foil is a plastic with embedded graphite particles. The graphite foil is integrated, for example, in a fiber composite, wherein the fiber composite may be formed at least by a portion of the carrier. Key benefits of graphite include low specific gravity, high conductivity, thermal stability and low thermal expansion coefficient. Specifically, the graphite in comparison to good heat conducting metals such as aluminum or copper has a lower specific weight and at the same time a sufficient thermal conductivity.
Vom konstruktiven Aufbau ist bevorzugt, dass der mindestens eine Verbraucher zur Wärmeabgabe auf der wärmeleitenden Folie angeordnet ist. Insbesondere bildet die Verbundanordnung eine Stapelbauweise mit dem Träger, der hierauf angeordneten wärmeleitenden Folie und dem hierauf angeordneten Verbraucher. Vorteilhafterweise erzielt die direkte Anbringung des Verbrauchers auf der wärmeleitenden Folie zumindest teilweise eine unmittelbare Wärmeabführung der produzierten Wärme an die wärmeleitende Folie.From the structural design is preferred that the at least one consumer is arranged on the heat-conducting film for heat dissipation. In particular, the composite arrangement forms a stacked construction with the carrier, the thermally conductive foil arranged thereon and the consumer arranged thereon. Advantageously, the direct attachment of the consumer on the heat-conducting film at least partially achieves an immediate heat dissipation of the heat produced to the heat-conducting film.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist eine zum Verbraucher zugewandte Hauptfläche der wärmeleitenden Folie größer als eine maximale Hauptfläche des Verbrauchers. Insbesondere bildet die zum Verbraucher zugewandte Hauptfläche zumindest einen Bereich von einer der zwei Hauptoberflächen des Trägers. Besonders bevorzugt bildet die zum Verbraucher zugewandte Hauptfläche die Auflagefläche für den Verbraucher. Beispielsweise ist die zugewandte Hauptfläche der wärmeleitenden Folie mindestens 10%, insbesondere mindestens 20%, im Speziellen mindestens 30% größer als die maximale Hauptfläche des Verbrauchers. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die an die Umgebung ausgerichtete Hauptfläche nicht durch den Verbraucher abgedeckt ist und somit freiliegt, sodass eine ungehinderte Wärmeabgabe an die Umgebung der Verbundanordnung umgesetzt ist.In a preferred development, a main surface of the heat-conducting film facing the consumer is larger than a maximum main surface of the consumer. In particular, the main surface facing the consumer forms at least a region of one of the two main surfaces of the carrier. Particularly preferably, the main surface facing the consumer forms the support surface for the consumer. For example, the facing major surface of the heat-conducting film is at least 10%, in particular at least 20%, in particular at least 30% larger than the maximum main surface of the consumer. This embodiment has the advantage that the main surface aligned with the environment is not covered by the consumer and thus exposed, so that unimpeded heat emission is converted to the environment of the composite arrangement.
Alternativ oder optional ergänzend kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Verbraucher auf der von der Auflagefläche gegenüberliegenden Seite des Trägers angeordnet ist. Hierbei ist bevorzugt, dass der mindestens eine Verbraucher mit der wärmeleitenden Folie thermisch gekoppelt ist. Diese Ausgestaltung ist von Vorteil, wenn eine Wärmeabstrahlung auf der von dem Verbraucher gegenüberliegenden Seite des Trägers erfolgen soll.Alternatively or optionally in addition, it can be provided that the at least one consumer is arranged on the side of the carrier which is opposite the support surface. It is preferred that the at least one consumer is thermally coupled to the heat-conducting film. This embodiment is advantageous if heat is to be dissipated on the side of the carrier opposite the consumer.
Für die thermische Kopplung weist die Verbundanordnung insbesondere einen in dem Träger integrierten Wärmeweiterleitungskörper auf. Zur Wärmeweiterleitung der produzierten Wärme des Verbrauchers zu andersseitig angeordneten wärmeleitenden Folie ist bevorzugt, dass der mindestens eine Verbraucher den Wärmeweiterleitungskörper und der Wärmeweiterleitungskörper die wärmeleitende Folie zur Wärmeabgabe kontaktiert. Auf diese Weise kann die Wärme lokal auf die andere Trägerseite geleitet und an die Umgebung abgegeben werden. Beispielsweise weist der Träger eine Durchgangsöffnung auf, in dem der Wärmeweiterleitungskörper eingebracht ist.For the thermal coupling, in particular the composite arrangement has a heat transfer body integrated in the support. For heat conduction of the heat produced by the consumer to thermally conductive film disposed on the other side, it is preferred that the at least one consumer contacts the heat transfer body and the heat transfer body contacts the heat-conducting film for heat release. In this way, the heat can be conducted locally to the other side of the carrier and released to the environment. For example, the carrier has a passage opening in which the heat transfer body is introduced.
Optional ergänzend ist es möglich, dass auf beiden Hauptoberflächen des Trägers jeweils die wärmeleitende Folie angeordnet ist, insbesondere flächig aufliegt. Somit kann, falls erforderlich, die Wärme über den Träger beidseitig verteilt und abgestrahlt werden. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung und -abgabe in der Verbundanordnung erzielt.Optionally, in addition, it is possible that in each case the heat-conducting film is arranged on both main surfaces of the carrier, in particular flat rests. Thus, if necessary, the heat can be distributed and radiated on both sides of the carrier. In this way a uniform heat distribution and delivery is achieved in the composite arrangement.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der Wärmeweiterleitungskörper aus einem Graphitschaum gebildet. Der Graphitschaum zeichnet sich durch seine hohe thermische Leitfähigkeit, seine Leichtbauweise sowie im Vergleich zu Metallen wie Aluminium und Kupfer durch seine Kosteneffizienz aus. Insbesondere ist der Graphitschaum ausgebildet, im ausgehärteten Zustand mit dem Träger stoffschlüssig verbunden zu sein. Auf diese Weise kann auf zusätzliche Haltemittel, wie zum Beispiel ein Kleber sowie auf zusätzliche Fertigungsschritte, wie zum Beispiel das miteinander Verschweißen, verzichtet werden.In a particularly preferred embodiment of the heat transfer body is formed of a graphite foam. The graphite foam is characterized by its high thermal conductivity, its lightweight construction and compared to metals such as aluminum and copper by its cost-efficiency. In particular, the graphite foam is designed to be bonded cohesively in the cured state with the carrier. In this way, additional holding means, such as an adhesive and additional manufacturing steps, such as welding together, can be dispensed with.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Verbraucher als eine LED, als ein LED-Board und/oder als ein LED-Streifen ausgebildet. Insbesondere ist die Verbundanordnung mit der mindestens einen LED als eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere als eine Flächenleuchte zur direkten oder indirekten Beleuchtung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Verbundanordnung mit der mindestens einen LED als eine I-Panelleuchte ausgebildet. Alternativ oder optional ergänzend ist der mindestens eine Verbraucher als das Entertainment-Gerät oder als ein Bestandteil hiervon ausgebildet. Bei dem Entertainment-Gerät kann es sich beispielsweise um einen Fernseher, eine Musikanlage, ein Tablet-PC, einen Touchscreen und/oder um eine Spielekonsole handeln.In a preferred embodiment of the invention, the at least one consumer is designed as an LED, as an LED board and / or as an LED strip. In particular, the composite arrangement with the at least one LED is designed as a lighting device, in particular as a surface light for direct or indirect illumination. Particularly preferably, the composite arrangement is formed with the at least one LED as an I-panel light. Alternatively or optionally in addition, the at least one consumer is designed as the entertainment device or as a component thereof. The entertainment device may be, for example, a television, a music system, a tablet PC, a touchscreen and / or a game console.
Eine bevorzugte Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass der Träger als ein Sandwichverbund mit einem Kernabschnitt und mindestens einer, jedoch bevorzugt beidseitig angeordneten Deckschichten ausgebildet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der mindestens einen Deckschicht um eine tragende Deckhaut und bei dem Kernabschnitt um einen Stützkern. Vorzugsweise ist der Stützkern als ein Wabenkern ausgebildet, weitere beispielhafte Alternativen sind ein Kern mit Rippen- oder Stegstruktur oder ein Schaumkern. Diese Ausgestaltung als Sandwichverbund erzielt ein optimales Steifigkeits-Gewichtverhältnis des Trägers und folglich der Verbundanordnung. Die mindestens eine Deckschicht und der Kernabschnitt können aus dem gleichen Material gefertigt sein, jedoch sind auch verschiedene Materialkombinationen möglich. Beispielsweise ist die mindestens eine Deckschicht und/oder der Kernabschnitt aus einem faserverstärkten Kunststoff. Die mindestens eine Deckschicht und der Kernabschnitt können form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, besonders bevorzugt miteinander verklebt sein.A preferred implementation of the invention provides that the carrier is formed as a sandwich composite with a core portion and at least one, but preferably two-sided outer layers. Preferably, the at least one cover layer is a load-bearing cover skin and the core section is a support core. Preferably, the support core is formed as a honeycomb core, further exemplary alternatives are a core with rib or web structure or a foam core. This embodiment as a sandwich composite achieves an optimum stiffness-weight ratio of the carrier and consequently of the composite arrangement. The at least one cover layer and the core section may be made of the same material, but also different combinations of materials are possible. For example, the at least one cover layer and / or the core section is made of a fiber-reinforced plastic. The at least one cover layer and the core section can be positively, positively and / or materially bonded, particularly preferably glued together.
Bei einer möglichen Weiterbildung ist die mindestens eine Deckschicht beziehungsweise zumindest eine der zwei Deckschichten als die wärmeleitende Folie ausgebildet. Alternativ ist es möglich, dass die wärmeleitende Folie auf der mindestens einen Deckschicht angeordnet ist. Bei einer weiteren möglichen Alternative umfasst der Sandwichverbund, insbesondere der Stützkern und/oder die Deckschicht eine Aussparung, in der die wärmeleitende Folie angeordnet ist.In one possible development, the at least one cover layer or at least one of the two cover layers is designed as the heat-conducting film. Alternatively, it is possible for the thermally conductive foil to be arranged on the at least one cover layer. In a further possible alternative, the sandwich composite, in particular the support core and / or the cover layer comprises a recess in which the heat-conducting film is arranged.
Die Anordnung, insbesondere Fixierung der wärmeleitenden Folie auf der Auflagefläche erfolgt vorzugsweise während der Herstellung, insbesondere während eines Verpressens der Sandwichlagen des Sandwichverbunds. Im Speziellen erfolgt keine nachträgliche Anbringung der wärmeleitenden Folie am fertigen, bereits verpressten Sandwichverbund. Durch die Reduzierung der einzelnen Fertigungsschritte können Arbeitszeit und hierfür anfallende Kosten eingespart werden. Alternativ ist jedoch ebenso möglich, dass die Anordnung, insbesondere Fixierung der wärmeleitenden Folie vor der Fertigung beziehungsweise nach der Fertigung des Sandwichverbundes möglich.The arrangement, in particular fixing the heat-conducting film on the support surface is preferably carried out during manufacture, in particular during compression of the sandwich layers of the sandwich composite. In particular, no subsequent attachment of the heat-conducting film takes place on the finished, already pressed sandwich composite. By reducing the individual production steps, working time and associated costs can be saved. Alternatively, however, it is also possible that the arrangement, in particular fixation of the heat-conducting film prior to production or after the production of the sandwich composite possible.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der Wärmeweiterleitungskörper in dem Kernabschnitt, insbesondere in dem Wabenkern, integriert. Hinsichtlich der Fertigung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Wärmeweiterleitungskörper, insbesondere der Graphitschaum, in eine im Kernabschnitt vorgesehene Durchgangsöffnung eingebracht, beispielsweise eingespritzt wird. Vorzugsweise wird in einem folgenden Fertigungsschritt die mindestens eine Deckschicht zur Fertigung des Sandwichverbunds auf den Kernabschnitt aufgebracht.In a preferred development, the heat transfer body is integrated in the core section, in particular in the honeycomb core. With regard to production, it is preferably provided that the heat transfer body, in particular the graphite foam, is introduced, for example injected, into a passage opening provided in the core section. Preferably, in a subsequent manufacturing step, the at least one cover layer for producing the sandwich composite is applied to the core section.
Bei einer zum Sandwichverbund alternativen Ausführungsform ist der Träger als eine monolithische Platte ausgebildet. Bei der monolithischen Platte handelt es sich insbesondere um genau ein Bauteilelement und somit um keinen Werkstoffverbund. Vorzugsweise ist die monolithische Platte aus genau einem Werkstoff wie zum Beispiel einem Kunststoff oder Aluminium, alternativ aus einem Verbundwerkstoff wie zum Beispiel einen Faserverbundwerkstoff gefertigt. Beispielsweise ist die monolithische Platte als ein Aluminiumblech oder als eine kunststofffaserverstärkte Platte ausgebildet.In an alternative embodiment to the sandwich composite, the carrier is formed as a monolithic plate. The monolithic plate is in particular exactly one component element and thus not a composite material. Preferably, the monolithic plate is made of exactly one material such as a plastic or aluminum, alternatively made of a composite material such as a fiber composite material. For example, the monolithic plate is formed as an aluminum sheet or as a plastic fiber reinforced plate.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verbundanordnung als ein Flugzeugpanel ausgebildet. Die Verbundanordnung als das Flugzeugpanel ist insbesondere für einen Innenraum eines Flugzeugs, im Speziellen für eine Flugzeugkabine, ausgebildet. Beispielsweise ist die Verbundanordnung als das Flugzeugpanel zumindest teil- und/oder abschnittsweise ein Verkleidungsbauteil des Flugzeugs. Bei dem Verkleidungsbauteil kann es sich um ein Decken-, Boden- und/oder um ein Wandpanel handeln. Alternativ oder optional ergänzend kann die Verbundanordnung als das Flugzeugpanel einen Bestandteil einer Innenausstattung des Flugzeugs, wie zum Beispiel eine Innenraumleuchte oder ein Entertainment-Gerät umfassen oder bilden.In a particularly preferred embodiment of the invention, the composite arrangement is designed as an aircraft panel. The composite arrangement as the aircraft panel is designed in particular for an interior of an aircraft, in particular for an aircraft cabin. For example, the composite arrangement as the aircraft panel is at least partially and / or in sections a panel component of the aircraft. The cladding component may be a ceiling, floor and / or wall panel. Alternatively or optionally in addition, the composite arrangement as the aircraft panel may include or form part of an interior of the aircraft, such as an interior light or entertainment device.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung der Verbundanordnung nach der vorhergehenden Beschreibung. In einem Schritt wird die wärmeleitende Folie auf den Träger, insbesondere auf die monolithische Platte oder den Sandwichverbund, im Speziellen auf den Kernabschnitt und/oder auf die Deckschicht des Sandwichverbunds aufgebracht. Bevorzugt ist, dass die wärmeleitende Folie und der Träger insbesondere gemeinsam umgeformt werden, so zum Beispiel in eine gewünschte gewölbte Form der Verbundanordnung als das Flugzeugpanel. In einem weiteren, parallelen, vorangegangenen oder nachfolgenden Schritt wird der mindestens eine Verbraucher auf die wärmeleitende Folie und/oder auf die von der Auflagefläche gegenüberliegende Seite des Trägers aufgebracht.Another object of the invention relates to a method for manufacturing the composite assembly according to the preceding description. In one step, the thermally conductive film is applied to the carrier, in particular to the monolithic plate or the sandwich composite, in particular to the core portion and / or on the cover layer of the sandwich composite. It is preferred that the thermally conductive film and the carrier are in particular formed together, for example in a desired curved shape of the composite arrangement as the aircraft panel. In a further, parallel, previous or subsequent step, the at least one consumer is applied to the heat-conductive foil and / or to the side of the carrier opposite the contact surface.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention. Showing:
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical parts are each provided with the same reference numerals in the figures.
Die Verbundanordnung
Die Verbundanordnung
Zum Beispiel ist die wärmeleitende Folie
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Verbraucher
Der Verbraucher
Beispielsweise ist der Wärmeweiterleitungskörper
Die wärmeleitenden Folien
Die gezeigten Verbraucher
Bei den in den
Jedoch ist auch eine gewölbte und/oder gebogene Form des Trägers
Als ein zweites Beispiel ist die Verbundanordnung
Als ein drittes Beispiel ist die Verbundanordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verbundanordnungcomposite assembly
- 1a1a
- I-PanelleuchteI-Panel Light
- 1b1b
- Deckenpanel mit integrierter FlächenleuchteCeiling panel with integrated surface light
- 1c1c
- Wandpanel mit integriertem Entertainment-GerätWall panel with integrated entertainment device
- 22
- Verbraucherconsumer
- 33
- Trägercarrier
- 3a3a
- Kernabschnittcore section
- 3b3b
- Deckschichttopcoat
- 44
- Wärmeleitende FolieThermally conductive foil
- 55
- WärmeweiterleitungskörperHeat transmission body
- 66
- Innenraum des FlugzeugsInterior of the plane
- LL
- Flächige ErstreckungAreal extent
- dd
-
Dicke des Trägers
3 Thickness of thecarrier 3 - Wärmewarmth
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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