Si vous êtes un expert chargé de projets électroniques ou industriels, vous le savez sans doute déjà : la gestion thermique peut s’avérer un vrai défi. Dans certains cas, les méthodes de refroidissement à air ne suffisent pas pour dissiper efficacement la chaleur générée par un composant ou un système. Dès lors, vous n’avez d’autre choix que d’utiliser des plaques froides. Ces dispositifs utilisent un fluide de refroidissement pour absorber la chaleur d’un composant et la dissiper. Cela étant, pour des besoins spécifiques et complexes, les solutions standards atteignent rapidement leurs limites. La fabrication sur mesure de plaques froides devient alors incontournable pour s’adapter aux projets les plus exigeants. Vous souhaitez en savoir davantage ? Suivez le guide ! Nous vous donnons plus de détails à travers notre article.
Les plaques froides : l’atout de la dissipation thermique
Une plaque froide est un dispositif de refroidissement avancé essentiel dans la gestion thermique des systèmes électroniques et industriels.
Il s’agit d’une plaque métallique, souvent en aluminium ou en cuivre, dotée de canaux internes ou de tubes qui permettent la circulation d’un fluide de refroidissement. Son rôle est d’absorber la chaleur directement des composants générant une température élevée (processeurs, batteries, convertisseurs de puissance, etc.) et de la dissiper efficacement.
Utiliser des plaques froides est nécessaire lorsque les méthodes de refroidissement à air traditionnelles (ventilateurs ou radiateurs) ne suffisent plus à gérer la charge thermique importante.
En effet, le refroidissement par liquide offert par ces plaques permet une évacuation de chaleur plus efficace et plus rapide, en particulier dans les environnements où la densité de chaleur demeure croissante.
Fabrication de plaques froides : 3 options standards et 1 option sur mesure
Il existe trois principales façons de fabriquer des plaques froides :
- les tubes en cuivres laminés ;
- le perçage à travers une plaque métallique ;
- la soudure en aluminium et FSW.
Enfin, pour les projets les plus exigeants, la fabrication de plaques froides sur mesure est parfois requise. Voyons cela plus en détail.
1. Les tubes en cuivres laminés
Les tubes en cuivres laminés représentent l’une des méthodes les plus courantes de fabrication de plaques froides. Et pour cause, le cuivre permet un transfert de chaleur particulièrement efficace. Ce matériau est idéal pour le bon refroidissement des composants.
Les tubes en cuivre laminés sont adaptés aux applications les plus exigeantes en matière de précision thermique :
- équipements médicaux de pointe ;
- composants électroniques haut de gamme ;
- systèmes industriels exigeants, etc.
Cette technique utilise du cuivre en feuille laminée pour créer des canaux à l’intérieur de la plaque froide afin de permettre la circulation du fluide de refroidissement. Ce dernier circule alors à travers les passages, absorbant la chaleur des composants en contact avec la plaque.
2. Le perçage à travers une plaque métallique
Le perçage à travers une plaque métallique (principalement en aluminium) est une autre méthode de fabrication de plaques froides. Ici, une plaque métallique massive est soigneusement percée pour créer un réseau de canaux internes qui faciliteront la circulation du fluide de refroidissement.
Cette solution se veut plutôt économique, étant donné qu’il n’y a pas de coûts d’outillage à prévoir, mais uniquement des coûts d’usinage. L’idéal pour les projets au budget restreint. En revanche, elle connaît certaines limites :
- Le coût initial bas peut s’accroître avec l’ajout de bouchons nécessaires pour fermer chaque ouverture après le perçage.
- Des « zones mortes » peuvent se former aux extrémités des canaux, compromettant l’efficacité du système de refroidissement à long terme.
3. La soudure par malaxage
La soudure par malaxage, aussi connue sous le nom de Friction Stir Welding (FSW), est un procédé innovant qui permet de joindre les pièces d’aluminium sans faire appel à un matériau d’apport externe.
Cette méthode de fabrication de plaque froide offre plusieurs avantages :
- elle permet de réduire les coûts de production ;
- la soudure offre une grande résistance et une étanchéité parfaite, même en cas de chocs thermiques. Il s’agit donc d’une option privilégiée pour la fabrication de plaques froides destinées à des environnements exigeants.
En revanche, le FSW impose certaines restrictions quant aux dimensions des plaques pouvant être fabriquées. Celles-ci ne devant pas excéder 1 500 mm par 1 000 mm pour une épaisseur maximale de 20 mm.
La fabrication de plaques froides sur mesure
Il peut arriver que certains projets présentent des exigences spécifiques qui dépassent les capacités des méthodes de fabrication standard de plaque froide. Comme expliqué précédemment, bien que ces techniques offrent certains avantages pour un large éventail d’applications, elles peuvent rencontrer leurs limites face à des projets particulièrement complexes.
Dans ce cas de figure, se tourner vers la fabrication de plaques froides sur mesure peut être la clé. Cette alternative permet de bénéficier de solutions de refroidissement qui s’adaptent parfaitement aux contraintes physiques et thermiques des projets. La personnalisation peut intégrer :
- des formes particulières ;
- des dimensions non standards ;
- des propriétés thermiques spécifiques pour garantir une efficacité maximale du système de refroidissement.
Quels sont les avantages de la fabrication de plaques froides sur mesure ?
Choisir de travailler à partir de plaques froides sur mesure présente certains atouts non négligeables :
- adaptation parfaite aux exigences du projet ;
- optimisation de la gestion thermique ;
- flexibilité des matériaux (selon les propriétés thermiques requises, la résistance à la corrosion, le poids, etc.) ;
- intégration de fonctionnalités complexes (canaux de flux optimisés, zones de refroidissement ciblées, systèmes de fixation spécifiques, etc.) ;
- performance élevée même dans des conditions extrêmes ;
- réduction des risques de surchauffe ;
- meilleure intégration dans l’espace disponible.
Compelma, votre partenaire pour la production de plaques froides sur mesure
Chez Compelma, toutes nos plaques sont réalisées sur mesure, selon vos plans et vos exigences. Ces dernières sont réalisées sur plan. Notre processus de fabrication débute toujours par la création d’un prototype avant la production en série. L’objectif étant que vous puissiez valider notre concept pour y apporter des ajustements si nécessaires.
Étant donné que chaque projet est unique, nous prenons également le temps :
- de vous conseiller sur les bonnes pratiques pour la réalisation de plaques froides ;
- de vous fournir des études de faisabilité ;
- de vous transmettre des études thermiques (sur demande).
Choisissez une solution de refroidissement optimale. Grâce à la fabrication de plaque froide sur mesure, vous améliorerez les performances globales de votre produit final et le rendrez plus compétitif sur le marché.
Contactez notre équipe technique pour discuter de votre besoin !