Programm 2020 (Veranstaltung abgesagt)

Dienstag, 6. Oktober 2020

08:00 Uhr
Registrierung zum 1. Veranstaltungstag
08:55 Uhr
Begrüßung 1. Tag
09:00 Uhr
Die physikalischen Grundlagen: Wärmetransport durch Leitung, Strömung und Strahlung inkl. Grundgleichungen für Überschlagsrechnungen
Referent: Prof. Dr. Andreas Griesinger | Duale Hochschule Baden-Württemberg

Studium der Physik, Universität Ulm; Promotion auf dem Gebiet der Wärmeübertragung, Universität Stuttgart; Entwicklungstätigkeit bei der Firma Robert Bosch GmbH; Seit 2002 Professur an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg, Fakultät Technik; Vorlesungen an der German University of Cairo (GUC), fachliche Schwerpunkte: Wärmemanagement, Thermodynamik, Messtechnik, Leitung des Forschungsschwerpunkts Wärmemanagement an der Dualen Hochschule, Leitung des Zentrums für Wärmemanagement Stuttgart (ZFW), Leitung vieler nationaler und internationaler Entwicklungs- und Forschungsprojekte, 2013 Löhn-Preis der Steinbeis-Stiftung, 2015 Landeslehrpreis Baden-Württemberg.

10:30 Uhr
Kaffeepause und Ausstellung
11:10 Uhr
Oberflächen, Grenzschichten und thermische Interfacematerialien: Praktische Tipps für die Anwendung von thermischen Interfacematerialien, Gap Fillern und Phase Change Materialien mehr
Der Vortrag zeigt einen Überblick über Thermal Interfacematerialien (TIM).
Es werden die wichtigsten Einflussgrößen zur Auslegung von TIM diskutiert und anhand eines Beispiels die Vorausberechnung einer Kontaktstelle mit und ohne TIM vorgestellt. Neue Messmethoden zur Charakterisierung von "Begin of Life" und "End of Life" mittels Power Cycling runden den Vortrag ab.  

Das lernen die Teilnehmer im Vortrag:

  • Einfluss der Oberflächen auf den thermischen Widerstand
  • Einfluss und Berechnung von Kontaktwiderständen
  • Auswahl Kriterien für TIM bis End of Life
Referent: Robert Liebchen | ZFW Stuttgart

Studium Technologiemanagement, Universität Stuttgart; Wissenschaftlicher Angestellter auf dem Gebiet der Wärmeübertragung, DHBW-Stuttgart; Projektleiter, ZFW Stuttgart, fachliche Schwerpunkte: Wärmemanagement, Thermodynamik, Messtechnik, Analyse der Zuverlässigkeit von TIM, 2013 Löhn-Preis der Steinbeis-Stiftung, 2015 Landeslehrpreis Baden-Württemberg

12:40 Uhr
Mittagspause und Ausstellung
13:40 Uhr
Methoden zur Charakterisierung von Wärmepfaden in der Elektronik: Vergleich verschiedener Mess- und Analyseverfahren zur detaillierten Bestimmung von Wärmeleiteigenschaften
Referent: Prof. Dr. Andreas Griesinger | Duale Hochschule Baden-Württemberg

Studium der Physik, Universität Ulm; Promotion auf dem Gebiet der Wärmeübertragung, Universität Stuttgart; Entwicklungstätigkeit bei der Firma Robert Bosch GmbH; Seit 2002 Professur an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg, Fakultät Technik; Vorlesungen an der German University of Cairo (GUC), fachliche Schwerpunkte: Wärmemanagement, Thermodynamik, Messtechnik, Leitung des Forschungsschwerpunkts Wärmemanagement an der Dualen Hochschule, Leitung des Zentrums für Wärmemanagement Stuttgart (ZFW), Leitung vieler nationaler und internationaler Entwicklungs- und Forschungsprojekte, 2013 Löhn-Preis der Steinbeis-Stiftung, 2015 Landeslehrpreis Baden-Württemberg.

15:10 Uhr
Kaffeepause und Ausstellung
15:50 Uhr
Einsatz eines CFD-Simulationswerkzeuges: Funktionsweise, CAD- und PCB-Import mehr
Nach einem detaillierten Blick in die Funktionsweise eines branchenspezifischen CFD Simulationswerkzeuges für die Elektronikindustrie, wird anhand eMobility-Beispielen die Einsatzmöglichkeiten und die Grenzen solch eines Werkzeuges aufgezeigt.

Das lernen die Teilnehmer im Vortrag:

  • Einsatzmöglichkeiten einer 3D CFD Simulations-Software
  • Physikalische Umsetzung der realen Physik in einem CFD Werkzeug
  • Anwendungsbeispiele einer CFD Software im Industriesektor eMobility

Referent: Tobias Best | Alpha Numerics GmbH

Herr Best ist Inhaber und Geschäftsführer der ALPHA-Numerics GmbH. Die ALPHA-Numerics GmbH agiert als deutsche Industrievertretung der FutureFacility Limited, dem Hersteller von branchenspezifischer 3D Simulationssoftware. Neben dem Vertrieb dieser CFD Software zur Simulation der Wärmewege in elektronischen Geräten bis hin zum Rechenzentrum bietet die ALPHA-Numerics eine fundierte Ausbildung für Ingenieur im Bereich Elektronikkühlung und in der Nutzung solcher Simulationstools. Eine technische Betreuung der Softwareanwender sowie das Angebot umfangreicher Simulations-Auftragsarbeiten runden das Konzept ab.

17:20 Uhr
Ende erster Veranstaltungstag

Mittwoch, 7. Oktober 2020

08:00 Uhr
Registrierung zum 2. Veranstaltungstag
08:55 Uhr
Begrüßung 2. Tag
09:00 Uhr
CFD-Simulation: Physikalisches Ersatzmodell vs. Realmodell mehr
In CFD-Simulationen ist es üblich, realistische Bauteile wie komplexe CAD-Objekte, PCBs oder Komponenten vereinfacht darzustellen. Dies geschieht, da die Fülle an Details, welche die Realität beschreiben, im Einzelnen den Rahmen einer effizienten Modellieren und Berechnung sprengen würden. Dieser Vortrag erläutert, wie man mit aktuellen CFD-Werkzeugen Ersatzmodelle generiert, welche die gleiche thermische Charakteristiken eines Realmodells wiederspiegeln.
Referent: Tobias Best | Alpha Numerics GmbH

Herr Best ist Inhaber und Geschäftsführer der ALPHA-Numerics GmbH. Die ALPHA-Numerics GmbH agiert als deutsche Industrievertretung der FutureFacility Limited, dem Hersteller von branchenspezifischer 3D Simulationssoftware. Neben dem Vertrieb dieser CFD Software zur Simulation der Wärmewege in elektronischen Geräten bis hin zum Rechenzentrum bietet die ALPHA-Numerics eine fundierte Ausbildung für Ingenieur im Bereich Elektronikkühlung und in der Nutzung solcher Simulationstools. Eine technische Betreuung der Softwareanwender sowie das Angebot umfangreicher Simulations-Auftragsarbeiten runden das Konzept ab.

09:45 Uhr
Zertifizierung auf Basis von Simulationsmodellen
Referent: Dirk Müller | UL International
10:15 Uhr
Kaffeepause und Ausstellung
10:55 Uhr
Designoptimierung von Strömungspfaden für die Kühlung elektronischer Komponenten mithilfe numerischer Simulationswerkzeuge und Optimierungsalgorithmen mehr
„Simulieren Sie noch oder optimieren Sie schon?“

Die klassische numerische Simulation (CFD, FEM, etc.) ist längst ein etabliertes Werkzeug in der Produktentwicklung.
Neue und innovative Erweiterungen der klassischen Simulation versprechen noch effizientere Entwicklungsabläufe und eine Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit. Spezielle Optimierungswerkzeuge ermöglichen es, das ideale Design für eine bestmögliche Performance automatisiert berechnen zu lassen. Aufwändige Designstudien können auf Knopfdruck durchgeführt und vom Berechnungssystem intelligent in die gewünschte Richtung gesteuert werden. Anwendungsmöglichkeiten für derartige Werkzeuge gibt es viele. In diesem Vortrag werden die Möglichkeiten eines CFD-Optimierungsalgorithmus sowie dessen Anwendung am Beispiel einer luftgekühlten Elektronikbaugruppe vorgestellt. Eine weitere sehr verbreitete Einsatzmöglichkeit ist die Designoptimierung von Kühlkörpern.

Das lernen die Teilnehmer im Vortrag kennen:
  • Möglichkeiten zur Erweiterung der klassischen numerischen Simulationswerkzeuge um Optimierungsverfahren
  • Die praktische Anwendung von Optimierungswerkzeugen am Beispiel einer luftgekühlten Elektronik
  • Auswertungsmöglichkeiten und Potentiale von Optimierungswerkzeugen
Referent: Oliver Roser | ZFW Stuttgart
11:30 Uhr
Elektronische Baugruppen thermisch koppeln und strukturell verkleben: Ansätze, Einsätze, Anforderungen, Herausforderungen, Materialien und Verarbeitung mehr
Wärme effizient ableiten, thermische Interface Materialien als effektive Schnittstelle optimal auswählen! Die Industrie kennt die Anforderungen, Auswahlkriterien und zu einem großen Teil auch die unterschiedlichsten Produktkategorien für den Einsatz in elektronischen Systemen. Was aber, wenn man die Wärme ableiten möchte, gleichzeitig aber auch die Komponenten, Kühlkörper und ganze Baugruppen dauerhaft und robust miteinander verkleben möchte?
Was ist hier bei der Auswahl zu beachten? Welche Werte sind wichtig? Wie bekomme ich beide Anforderungen in Einklang zueinander? Welche Basisrohstoffe sind möglich und was kann ich mit den unterschiedlichen Formulierungen erreichen? Verwenden man eher ein schnell vernetzendes 2k System oder doch einen Ofen-härtenden Klebstoff? Platzsparend, stressfrei und ohne Verschraubungsprozesse einfach nur verkleben und fertig? Die Balance optimal Wärme zu leiten und langzeitstabil klebend zu verbinden klingt spannend und ist ein klar erkennbarer Trend in der Elektronikindustrie. Das lernen die Teilnehmer im Vortrag:
• Anforderungen an Wärmeleitklebstoffe
• Auswahl und Einsatzgebiete
• Verarbeitungsprozesse

Referent: Holger Schuh | Henkel AG & Co KG aA

Holger Schuh ist seit 8 Jahren bei The Bergquist Company GmbH (einem Henkel Unternehmen) und beschäftigt sich seit mehr als 25 Jahren mit der Thematik um das Wärmemanagement. Als Business Development Manager ist er verantwortlich für die strategische Materialausrichtung und Entwicklung neuer Produkte für den Vertriebsbereich EIMEA und ist zusätzlich Ansprechpartner für das Thema Dosieren und Anwendungstechnik. In dieser Funktion stellt er sicher, dass nicht nur die optimalen, vom Markt geforderten Produkte zeitgerecht verfügbar sind, sondern auch passende Verarbeitungspakete und Lösungen dem anspruchsvollen Kunden angeboten werden können. Für Henkel wird somit die Position als Marktführer im Bereich der Klebetechnik weiter stabilisiert und ausgebaut.

12:05 Uhr
Leiterplatten-Konstruktion mit Temperatursimulator auf Basis der Layout-Geometrie – ein Anwendungsbericht
Referent: Günther Schindler | Schindler & Schill
12:40 Uhr
Mittagessen und Ausstellung
13:40 Uhr
Berechnung der Misch-Wärmeleitfähigkeit von Verbundmaterialien Werkzeuge am Beispiel vergossener Motorwicklungen mehr
Sollen komplexe Systeme mittels numerischer Simulation untersucht werden, stellt sich stets die Frage nach den anzusetzenden Materialparametern. Für gängige Materialien sind diese meist hinreichend genau bekannt, für Verbundwerkstoffe können diese nur abgeschätzt oder unter großem Aufwand messtechnisch bestimmt werden. Hierzu gehört auch die Mischwärmeleitfähigkeit eines Verbundmaterials, die von vielen geometrischen, materialseitigen und technologischen Parametern beeinflusst wird. In diesem Vortrag werden neue Ansätze zur praxistauglichen und schnellen Berechnung von Mischwärmeleitfähigkeiten beliebiger Verbundmaterialien am Beispiel einer vergossenen Motorwicklung vorgestellt. Weiter Einsatzmöglichkeiten des vorgestellten Werkzeugs sind Faserverbundwerkstoffe, Platinenwerkstoffe, Platinen, TIMs, etc.

Das lernen die Teilnehmer im Vortrag kennen:
  • Möglichkeiten zur Komplexitätsreduktion in der Simulation von Mischwärmeleitfähigkeiten
  • Den Aufbau numerischer Algorithmen zur Berechnung von Mischwärmeleitfähigkeiten
  • Die Anwendung praxistauglicher Werkzeuge
  • Einflussgrößen und Abhängigkeiten der Mischwärmeleitfähigkeit einer vergossenen Motorwicklung
Referent: Oliver Roser | ZFW Stuttgart
14:15 Uhr
Wahrnehmung, Entstehung und Vermeidung von Lüfter-Geräuschen
Referent: Heinrich Cap | SEPA EUROPE
14:40 Uhr
Kaffeepause und Ausstellung
15:30 Uhr
Kombinierte Siede-Wasserkühlung für die Hochspannungselektronik
Referent: Andreas Schulz | Strukturtechnik UG

Herr Andreas Schulz ist promovierter Diplom-Physiker und Geschäftsführer des kleinen F&E-Unternehmens Strukturtechnik UG. Nach Erlangung des Diplomgrades an der Uni Kiel war er zunächst wissenschaftlicher Angestellter am Institut für Strahlenschutzphysik der TU Dresden, danach folgte ein mehrjähriger Aufenthalt als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Vereinigten Institut für Kernphysik Dubna in Russland. Nach der Promotion gründete er das F&E-Unternehmen MiCryon Technik GmbH in Quedlinburg mit dem Ziel, neuartige Oberflächen für Wärmetauscher zu entwickeln. Mit seiner Gründung von Strukturtechnik UG vor einigen Jahren steht die Entwicklung der Siedekühlung für Leistungsbauteile im Fokus.

16:00 Uhr
Cladding Cool: Hocheffiziente plattierte Wärmemanagement-Konzepte für Batterien, Leistungselektronik, Gebäudetechnik mehr
Das Wärmemanagement ist insbesondere bei einer kompakten Bauweise, hoher Leistungsdichte und dem Leichtbau sehr herausfordernd. Elektrische Widerstände der Werkstoffe, Verlustleistungen von Bauteilen aber auch Übergangswiderstände spielen eine wesentliche Rolle bei der Wärmeentstehung. Die Lebensdauer von Leistungsbauteilen, der Schaltkontakte, sowie die Alterung von elektro-chemischen Speichern/Batteriezellen hängen wesentlich von den Betriebstemperaturen ab.
Viele aktuelle Wärmemanagement-Lösungen auf dem Markt basieren auf dem Einsatz von Werkstoffen mit monofunktionalen Eigenschaften. Aluminium ist wärmeleitfähig, aber nicht elektrisch isolierend, Kupfer ist thermisch leitfähig, aber hat keine hohe Wärmekapazität. Diese Tatsache erfordert es, Einschränkungen im Wärmemanagement in Kauf zu nehmen und macht die Optimierung von thermischen Widerständen im Gesamtsystem sehr komplex.
Plattierte Werkstoffe kombinieren multifunktionale Eigenschaften von mindestens zwei Metallen, die mechanisch, elektrisch, thermisch, chemisch, optisch u.v.m. modifizierbar sind. Damit stehen viele neue Potenziale für die Entwicklung neuer, hocheffizienter Wärmemanagement-Lösungen in allen Industriebereichen bereit.
Wir möchten Ihnen aktuelle Best-Practise-Beispiele über den Einsatz von Plattierten Werkstoffen für das Thermal Management, Leistungselektronik, Batterien, Automotive, Gebäudetechnik, etc. vorstellen.

Aluminium-Kupfer-Verbund
Kühlkörper bestehen üblicherweise aus einem gut wärmeleitfähigem Mono-Metall, meist Aluminium oder Kupfer. Sie werden unter anderem in der Leistungselektronik (z.B. für Elektrolokomotiven, Netzteile, Prozessoren, LED-betriebene Leuchten, usw.) eingesetzt.
Der Vorteil eines Kühlkörpers aus Aluminium-Kupfer-Verbund vereint die thermische Leitfähigkeit von Kupfer und die Wärmekapazität von Aluminium. Hierbei sind nahezu keine elektrischen oder thermischen Übergangswiderstände vorhanden. Ein Verbund mit Aluminium-Kupfer ist somit für Kühlkörper effektiver als reines Aluminium oder Kupfer. 2
Aluminium-Stahl-Verbund

Dort, wo besonders hohe Anforderungen erfüllt werden müssen, eignen sich Aluminium-Stahl-Verbunde (FERAN) für die Wärmeableitung und zur Reflektion.
In der Automobilindustrie werden aus FERAN unter anderem Hitzeabschirmbleche für den Motorbereich hergestellt – wegen der guten Korrosions- und Oxydationsbeständigkeit in Verbindung mit sehr guter Hitzereflektion.
Darüber hinaus wird FERAN für Reflektorbleche in Mikrowellen und in Heizgeräten (Reflektorbleche für Gasheizstrahler) eingesetzt.
FERAN lässt sich zudem problemlos alitieren, d.h. durch Erhitzen von über 600°C bekommt der Werkstoff infolge der Bildung einer so genannten intermetallischen Verbindung des Aluminiums mit der angrenzenden Stahlschicht eine dunkelgraue Oberfläche, wodurch eine hervorragende Zunderbeständigkeit bis zur Temperatur von 850°C erreicht wird.

Edelstahl-Kupfer-Edelstahl-Verbund:
Der Edelstahl-Kupfer-Edelstahl-Plattierverbund hat eine hohe Festigkeit und eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit. Dieser eignet sich hervorragend für die Herstellung von wärmeabgebenden Chassis- und Abschirmkästen, aber auch für Anwendungen aus dem Bereich der E-Mobility und der Consumer Electronic. Am Beispiel unseres Kunden Apple wird erklärt, wie der Metall-Verbund das Smartphone vor einer Überhitzung und damit vor einer Explosion des Akkus schützt.

Referent: Christian Mücke | Wickeder Westfalenstahl GmbH

Christian Mücke ist Technischer Vertriebsmitarbeiter bei der Wickeder Westfalenstahl GmbH und verantwortet im Bereich Elektro + E-Mobility die technische Beratung für kundenspezifische Applikationen, ausgehend vom Engineering bis zur Serienproduktion von plattierten Werkstoffen, zum Einsatz in Produkten der Batterietechnologie sowie Produkte im Wärmemanagement bei Elektroanwendungen. Diese umfasst insbesondere Plattierkombinationen von Aluminium mit Kupfer beziehungsweise Kupferlegierungen sowie Plattierungen von Stahl mit Kupfer. Seit 2018 ist er im Unternehmen tätig. Nach einer Ausbildung zum Industriemechaniker und anschließendem Studium zum Bachelor of Engineering, schloss er im Jahre 2019 sein Studium zum Master of Science mit dem Schwerpunkt „Fertigungstechnik“ in Paderborn ab.

16:30 Uhr
Technologietrends im Wärmemanagement
Referent: N. N.
17:00 Uhr
Ende der Veranstaltung

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