Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Klassische Anwendungsfälle der thermischen Simulation sind die thermische Auslegung von Heiz- und Kühlstrukturen, Entwärmungsflächen elektronischer Baugruppen sowie Designoptimierungen mit Blick auf Wärmeflüsse. Beispielsweise wurde im öffentlich geförderten Projekt DynaCool ein hochdynamischer keramischer Matrixheizer zur schnellen Beheizung oder Kühlung entworfen. Mittels FEM konnte die Auslegung des Grundkörpers, die Identifikation von Werkstoffkombinationen, das elektrisch-thermische Heizer-Layout und der Aufbau der inneren Kühlkanäle erfolgreich unterstützt werden.
Ziel war die Vermeidung von mechanischen Brüchen durch die Reduktion von mechanischen Eigenspannungen im Werkstoffverbund der Leitpasten und Keramikstruktur. Dazu sind variable Heizer-Layouts sowie die Kühlkanäle in Form, Anzahl und Lage hinsichtlich homogener Temperaturfelder evaluiert worden. Somit konnten die späteren Umsetzungen des Heizersystems im Labor den Anforderungen der produktnahen Temperaturwechselprofile genügen.