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Sk0b0ld

Alle Modelle (Notebooks) Wärmeleitpads - Teuer vs. Günstig vs. K5-Pro

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Was mich schon wirklich lange interessiert hat, war die Frage, ob es tatsächlich einen performanten Unterschied gibt, zwischen den verschiedenen Herstellern der Wärmeleitpads. Bei Wärmeleitpasten gibt es etliche Benchmarks und Vergleichstests und man kann relativ schnell rausfinden ob sich der Mehrpreis lohnt, aber über Wärmeleitpads gibt's eigentlich kaum was und jeder Hersteller wirbt mit seinen super-duper Wm/K-Werten. Doch in wie weit werden diese auch wirklich erfüllt... Solange es darüber keine "echten" Tests gibt, kann man nur hoffen, dass der erhöhte Preis auch gerechtfertigt ist.

Ich bin da ehrlich gesagt immer sehr skeptisch gewesen, weil es sich kaum beweisen oder widerlegen lässt. Bislang bin ich mit den Wärmeleitpads von Arctic immer zufrieden gewesen, weil diese nicht so hart wie beispielsweise die Wärmeleitpads von Thermal Grizzly sind, was beim Einbau eher von Nachteil ist, aber das Thema ist jetzt eher was für den Repaste-Guide.

Ich habe mir mal die Mühe gemacht und verschiedene Pads und den Wärmeleitpad-Ersatz "K5-Pro" ausprobiert. Einige User schwören ja auf das Zeug. Hier mal die Übersicht, welche Hersteller ich getestet habe:

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Ich habe alle Pads in 1,0 mm Stärke genommen. Diese wurden alle auf einen dünnen Alublock geklebt. Wärmeträger war eine große Kupfer-Flachstange.

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Um das Testverfahren möglichst sauber durchzuführen, habe ich darauf geachtet, dass alle Pads inkl. dem halbflüssigen K5-Pro-Zeug alle die 1,0mm einhalten.

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Die Kupferstange mit dem Alukühlkörpern und den WLpads habe ich so erstmal eine Woche liegen lassen. Nicht das das flüssige K5-Pro sich einen Vorteil verschafft.

 

Erhitzt habe ich die Kupferstange mit einer kleinen Herdplatte. Da es anfangs nicht gepasst hat, musste ich die Stange nochmals in der Mitte durchsägen. Gemessen wurde überwiegend mit der Thermopistole.

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Zu den Ergebnissen, ehrlich gesagt wurde ich davon ein wenig enttäuscht, weil es kaum einen Unterschied gab. Vielleicht lag es an der Stärke (1,0mm), aber 0,5 und 1,0 sind halt die gängigen Stärken. Selbst 1,5mm wird da keinen großen Unterschied mehr machen. Vielleicht lag es auch an meinem Messverfahren, aber wie will man anders großartig testen. Für Verbesserungsvorschläge bin ich natürlich immer offen. Vom K5-Pro bin ich auch etwas enttäuscht, zumindest was die Temperaturen angeht. Da hätte ich mehr Kühlpotenzial erwartet als bei den WLpads. An sich war das Messen auch nicht so einfach, weil man eine gewisse Zeit die Alukühlkörper messen muss, sich aber in der Zeit die anderen Kühlkörper abkühlen. Deswegen habe ich den Test ca. 8 mal gemacht und immer in verschiedenen Reihenfolgen gemessen, um so Messfehler auszuschließen und eine Genauigkeit/ Tendenz abzuschätzen.

Aus irgendeinem Grund konnte die Thermopistole die Kupferstange nicht richtig messen, deshalb habe ich auch immer die Herdplatte mitgemessen. Hier mal ein kurzer Überblick:

  • Herdplatte - 84,3°C = WLpads --> 75 - 74°C
  • Herdplatte - 78,0°C = WLpads --> 73 - 72°C
  • Herdplatte - 72,5°C = WLpads --> 68 - 67°C
  • Herdplatte - 69,5°C = WLpads --> 64 - 63°C
  • Herdplatte - 68,9°C = WLpads --> 63 - 62°C
  • Herdplatte - 63,2°C = WLpads --> 58 - 59°C
  • Herdplatte - 62,5°C = WLpads --> 58 - 57°C

Natürlich gab es Nachkomma-Zahlen, da ich aber nicht alle Kühlkörper gleichzeitig messen konnte, kann man sie nicht wirklich bewerten. Außerdem, bei dem geringen Abstand kann man sie eher vernachlässigen.

Was interessant ist, dass in meinem Test keine bestimmten WLpads wirklich besser oder schlechter als andere waren. Auch das K5-Pro war nicht besser oder schlechter. Ich werte das aber dennoch als positiv, denn es ist wohl unumstritten, dass das K5-Pro auf Grund seiner Beschaffenheit (ähnlich wie Wärmeleitpaste) sich optimal zwischen Kühlkörper und Bauteil verteilt.  Zu den Pads, also ich würde jetzt nach dem Test sagen, dass sich der Mehrpreis für teurere WLpads nicht wirklich lohnt (+ natürlich Shore-Wert). Daher meine Empfehlung, entweder Arctic Wärmeleitpads oder K5-Pro.

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Sehr interessant Dein Versuchsaufbau. Ich vermute jedoch, daß die Variablen noch zu groß sind. Als alternativen Versuchsaufbau hätte ich zwei Ideen.

1) Einen kleinen Wärmesensor je Kühlpad und dann am PC / Multimeter auslesen (Zuvor zueinander eichen). So kann man parallel die Temperaturen auswerten. Du hast nicht zufällig 4 gleiche Multimeter? Oder so etwas hier -> klick
2) Und wenn Du die Kupferplatte nicht direkt auf  die Herdplatte legst, sondern in einer Pfanne mit leicht Wasser gefüllt sollte die Ungenauigkeit beim erhitzen reduzieren. Ggf. benötigst Du dafür einen dickeren Kupferblock je Kühlpad.

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vor einer Stunde schrieb Gamer_since_1989:

Du hast nicht zufällig 4 gleiche Multimeter?

Wer kauft sich denn vier gleiche Multimeter? 😅 Ich habe 1 Fluke Multimeter. 4 von den Dingern übersteigen wahrscheinlich den Wert des Notebooks. 😄 Ich werde sicherlich nicht so viel Geld in den Test stecken um am Ende wieder zu der selben Erkenntnis zu kommen.

 

vor einer Stunde schrieb Gamer_since_1989:

Oder so etwas hier -> klick

Von den China-Teilen brauche ich keine genaue Messung erwarten.

 

vor einer Stunde schrieb Gamer_since_1989:

Pfanne mit leicht Wasser gefüllt

Hatte ich anfangs auch überlegt.

 

vor einer Stunde schrieb Gamer_since_1989:

sollte die Ungenauigkeit beim erhitzen reduzieren

Ich hatte keine Ungenauigkeit auf der Kupferplatte. Ich wusste nur das der Wert, den die Thermopistole angezeigt hatte, nicht richtig sein konnte, weil dieser unterhalb der Herdplatte und der Alukühlkörper war. Die Herdplatte hatte knapp 90°C und das Kupfer wurde mit 34 oder 40°C ausgelesen. Als ich die Kupferstange dann mit den Fingern verschieben wollte, habe ich mich schön am Finger verbrannt. Also heiß war die auf jeden Fall. Mit dem Temperaturfühler habe ich die Kupferstange an verschiedenen Stellen gemessen. Sie war überall annähernd gleich 00,2°C +/-. Das wird schon an sich gepasst haben.

 

vor einer Stunde schrieb Gamer_since_1989:

Ggf. benötigst Du dafür einen dickeren Kupferblock je Kühlpad.

Wozu? Ob du jetzt 6mm oder 12mm Kupfer auf 75°C bringst, wird dem Wärmeleitpad egal sein. Du generierst ja die gleiche Energie in das bzw. durch das WLpad. Mehr Kupfer kann nur mehr Energie speichern, d.h. es kühlt nicht so schnell wieder runter, wobei es auch bei mir nicht wirklich schnell war und ich habe auch noch in verschiedenen Reihenfolgen gemessen.

Ich habe schon eine Idee für einen weiteren Test, aber dafür brauche ich erstmal ein Testgeräte (Lappy/ PC) an meinen Klamotten teste ich das nicht aus. Dennoch glaube ich, dass das Ergebnis nicht wirklich viel anders ausfallen wird, vielleicht nur etwas genauer. Wir werden sehen....

 

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Versuche mal die kupferplatten in 4 Einzelne Stücke zu schneiden vielleicht ist da die Wärme Leitung zu jeweiligen Pads anders wäre so ein Gedanke 

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Aus meiner Sicht macht eine durchgehende Platte mehr Sinn. Ich will ja bei allen Tests die selbe Wärme haben. Da Kupfer wunderbar leitet, war die Platte auch im Test überall gleich warm. Wenn ich sie jetzt weiter zerteile habe ich ggfs eine Ungenauigkeit mehr, weil die einzelnen Platten dann verschieden schnell/ langsam abkühlen oder sich aufwärmen können.

Wie gesagt, die nächsten Tests mache ich besser am PC oder Laptop. Mal gucken was dabei rum kommt.

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Sehr Interessant Idee WLP zu testen :)

Entweder habe ich das Testverfahren nicht richtig gelesen, oder es fehlt etwas. Wenn man die Wärmeleitfähigkeit messen will geht es immer darum wie gut eine Substanz die Wärme weiter geben kann. Man müsste also messen welche der vier Alu-Platten als erste die Wärme er Herdplatte erreicht. Das Wärmeleitpad dazwischen würde also die Wärme der Platte am besten ans Alu weiter geben, bzw. die Alu Platte welche als längstes braucht um die Herd Temperatur zu erreicht wurde am besten iosliert.

Dafür würde ich vier Kupfer-Wärmeleitpad-Alu Blöcke machen und diese auf nacheinander auf einer gleich heiße Herdplatte legen. Dabei messen welcher Alu Block am schnellsten die Herd Temperatur erreicht.

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Die Idee war, dass Pads mit einer höheren Wm/K auch mehr Wärme durchlassen und der Alukühlkörper dadurch eine höhere Temperatur erreicht. Wie gesagt, wirklich zufrieden bin ich mit den Ergebnissen auch nicht. Deswegen werde ich neue Tests machen. Dann direkt mit'm PC oder Lappy.

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vor 2 Stunden schrieb Sk0b0ld:

Pads mit einer höheren Wm/K auch mehr Wärme durchlassen und der Alukühlkörper dadurch eine höhere Temperatur erreicht

Wenn du die Konstruktion aus Kupfer/Wärmeleitpad/Alu lange genug auf der Herdplatte bei maxTemp lässt, werden die Alu Elemente alle gleich warm (mit einem Delta, da der Kontakt nicht immer gleich perfekt ist zwischen den Substanzen usw). Davon kann man ausgehen da alle Pads eine Wärmeleitfähigkeit besitzen und die Wärme vom Alu nur durch eine geringe Fläche an die Luft angegeben wird (nicht wie bei einem Kühlkörper im Laptop mit vergrößerter Oberfläche). Das heißt, die Wärme der Herdplatte bleibt recht lange im Alu. Die Frage sollte daher sein: "wie lange dauert es bis die Alu Teile maxTemp erreichen und welche Kombination ist am schnellsten?".

 

PS: wie sind denn die W/mK Werte der Pads? Ich meine mich an 3 bis 14 W/mK zu erinnern. Bei nicht leitender Wärmeleitpaste liegen die Werte zwischen 5 und 12,5, bei leitender kommt man auf etwa 70 W/mK.

Edited by einsteinchen

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Am 3.9.2019 um 10:22 schrieb einsteinchen:

Die Frage sollte daher sein: "wie lange dauert es bis die Alu Teile maxTemp erreichen und welche Kombination ist am schnellsten?".

Das wirklich nachvollziehbar und beweisbar zu messen ist schon fast unmöglich, zumindest so wie ich im ersten Testverfahren gemessen habe. Auch der Vorschlag mit den Messdioden ist mir nicht sicher genug.

Ich denke, der sicherste Weg wäre eine Messung über CPU/ GPU oder PCH. Eine PCIe SSD könnte man zwar auch nehmen, aber dort passiert temperaturmäßig nicht viel. Jedenfalls wären das alles Komponenten, wo ich die Temperatur sicher auslesen könnte und das Messverfahren immer (relativ) identisch wiederholen kann.

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Stimmt am PCH mit einem Standardlasttest wäre es möglich ohne Risiko, da dieser ja ohnehin OOTB nicht gekühlt war. Nur macht das schon ne Menge Aufwand... Interessant wären dann aber auch die Temperaturkurve und nicht nur die Maximalwerte.

Edited by Gamer_since_1989

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Ja, vieles hört sich in der Theorie toll an, aber in der Praxis lässt sich das nicht immer so einfach umsetzten. Z. B. das mit den Temperaturkurven. Wie willst du das für alle Testverfahren immer mit den selben Konstanten messen? Ich sehe da zu viel Spielraum für Variablen UND keinen wirklichen Zweck bzw. Vorteil es zu wissen. Bei CPU und GPU interessieren mich auch keine Temperaturkurven, sondern nur mit welchen Wärmeleitmittel ich die besten Werte erziele. Möglicherweise kann man mit den Werten dann Rückschlüsse auf die Temperaturkurve schließen.

Ich gehe nur nach dem Ergebnis, welches ich im reellen Einsatzzweck sehe und zwar als Wärmeleiter auf'n passiven Alukühlkörper. Ein Beispiel: Mal angenommen ich spiele mit dem R5 FC5 und die MOSFETs auf CPU Seite erreichen in einer Messung von 30 Minuten Spielzeit eine Durchschnittstemperatur von 95°C mit dem TG WL-Pads. In einer zweiten Messung mit den Arctic Pads dann 90°C. Was soll mir jetzt eine Temperaturkurve sagen, wenn die Zieltemperatur nach 3 oder 5 Minuten erreicht wird? Man entscheidet sich letztendlich für die Pads, die am besten kühlen/ Wärme transportieren und nicht danach welche Kurve "besser" aussieht.

Eine Messung mit den Pads auf PCH halte ich momentan noch für am besten. Einmal wird er (in meinem Fall) passiv mit einem Alukühlkörper gekühlt, also so, wie auch die MOSFETs, VRAMs usw. und bei allen Szenarien, ob Benchmarks im Loop oder Zocken, waren die Temps fast immer identisch. Sprich Alukühlkörper immer x,xx°C und Kupferkühlkörper immer x,xx°C mit der selben WLP.

Sicher kann noch alles mögliche messen und machen, aber allein der Aufwand für die Geschichte ist nicht ohne + das Material und die Zeit. Da habe ich dann nicht noch wirklich Lust, irgendwas zu messen, was ich vielleicht selbst anzweifele bzw. keinen Sinn drin sehe. Wenn du das messen möchtest (was ich sehr begrüßen würde), schicke ich dir gerne ein paar WLpads zu. Nur damit ich nicht falsch verstanden werde, für Verbesserungsvorschläge bin natürlich immer offen, möchte aber die Sache nicht komplizierter und langwieriger machen.

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In Absprache mit @Rene und Angus werde ich zu diesem Thema einen neuen Thread starten, weil ich in diesem Testverfahren gewisse Fehler gemacht habe, wodurch eine Bewertung nicht wirklich möglich ist. An dieser Stelle Danke für Kritik/ Tipps der Beteiligten. Ich habe mir deswegen verschiedene Testgeräte (Notebooks) besorgt und führe alle Tests (48 an der Zahl) mit einem Testgerät unter immer den selben Bedingen durch. Details poste ich dann im neuen Thread. Da dieser neue Beitrag sehr umfangreich wird, wäre es nicht sinnvoll so einen Beitrag irgendwo zwischen anderen Beiträgen zu posten, deswegen der neue Thread mit (hoffentlich^^) den richtigen Messungen. Die ersten Tests sehen soweit gut aus und sind auf jeden Fall aussagekräftiger 😎

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