Thermisch leitfähige Materialien

LATICONTHER-Materialien sind spritzgießbare Thermoplaste, die aus technischen Polymeren bestehen, die mit großen Mengen an thermisch leitfähigen Füllstoffen gefüllt sind. Alle LATICONTHER-Materialien sind so konzipiert, dass sie Wärme viel effektiver transportieren als reine Polymere, einschließlich Gießharze.

Es gibt zwei Haupttypen von thermisch leitfähigen Compounds: solche, die mit Graphit (GR) gefüllt sind, und solche, die verschiedene Arten von Keramiken (CP) enthalten. Mit Graphit gefüllte Materialien bieten sehr hohe Wärmeleitfähigkeitswerte, sind aber auch elektrisch leitfähig, und sollten daher in elektrischen/elektronischen Anwendungen mit Vorsicht verwendet werden.

Überall dort, wo eine schnelle Kühlung oder Erwärmung erforderlich ist: Elektronik, Hochleistungs-LED-Beleuchtung, Sensoren, Wärmetauscher, verschiedene Gehäuse und Träger für elektrische Anwendungen, Stromschienenhalterungen, E-Mobility-Batterien usw.

Die thermische Leistung von LATICONTHER kann durch die Wandstärke des Produkts beeinflusst werden. Im Durchschnitt können Sie mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit von etwa 10-15 W/mK für graphitgefüllte Compounds und 1-4 W/mK für keramikgefüllte Compounds rechnen. Die tatsächlichen lokalen Werte können viel höher sein. LATI misst die Wärmeleitfähigkeit in drei Raumrichtungen mit der LASER-Flash-Methode (ASTM E1530, E1461-92).

Die Leitfähigkeit der Compounds ist geringer als die von Kupfer und Aluminium, aber wenn der Kühlkörper unter natürlichen Konvektionsbedingungen arbeitet (d. h. ohne Zwangslüftung), kann überprüft werden, dass die Verwendung von Materialien mit einer Wärmeleitfähigkeit über 10 W/mK einen geringeren Einfluss auf die gesamte thermische Leistung der Baugruppe hat. Es ist daher richtig, LATICONTHER dort zu wählen, wo die Wärmeübertragung durch natürliche Konvektion und Strahlung erfolgt.

Die Haupteinschränkung ist die Betriebstemperatur, die die Sicherheitstemperatur für das Polymer nicht überschreiten sollte (im Allgemeinen unter 150-200 °C). Eine weitere Einschränkung ist die thermische Leistungsdichte: Konzentrierte Wärmequellen und/oder sehr hohe Leistungen sollten vermieden werden. Schließlich ist zu beachten, dass die hohe Menge an thermisch leitfähigem Füllstoff die mechanische Festigkeit beeinträchtigt, die den richtigen Kompromiss mit den Projektanforderungen finden muss.

LATI bietet keine Formulierungen an, die besonders abrasiv oder korrosiv für Geräte sind. Beachten Sie jedoch, dass die Menge der vorhandenen Füllstoffe 80 % übersteigen kann, daher ist es besser, verschleißfeste Stähle mit hohem Chrom- und Mangangehalt zu verwenden.

Kunststoffe haben eine durchschnittliche Dichte von 1,5, etwa die Hälfte der von Aluminium. Sie sind sehr leicht, benötigen wenig Energie für die Verarbeitung und sind vollständig recycelbar. LATICONTHER-Formteile erfordern keine Nachbearbeitung (Entfernen von Angüssen, Entgraten, Waschen, Lackieren usw.). Offensichtlich profitiert auch der ökologische Fußabdruck von diesen Aspekten, wenn man das vorteilhafte GWP von thermisch leitfähigen Compounds berücksichtigt.

Durch die entsprechende Wahl des Basisharzes ist es möglich, thermisch leitfähige Lösungen auch bei chemischer Belastung, Umgebungsfeuchtigkeit, UV-Strahlung usw. einzusetzen.

Es gibt auch verschiedene flammhemmende LATICONTHER-Formulierungen mit Zertifizierung.

Auch wenn der Preis pro kg Material höher sein mag als bei Metall, ist es notwendig, die Gesamtkosten des Endprodukts zu bewerten, um alle Einsparungen zu erkennen, die LATICONTHER ermöglicht. Die geringe Dichte, der geringere Energieverbrauch, die Recyclingfähigkeit, das Fehlen von Nachbearbeitung, niedrigere Transportkosten, die Langlebigkeit der Geräte und die Vielseitigkeit der Materialien führen oft zu insgesamt wettbewerbsfähigen Kosten.

Sicher, LATI bietet Machbarkeitsprüfungen mit FEM-Berechnungen an, die die Leistung des betreffenden Objekts unter realen Betriebsbedingungen analysieren. Es ist wichtig zu betonen, dass numerische Simulationen die lokale thermische Leistung des Materials berücksichtigen, die durch die Ausrichtung der leitfähigen Füllstoffe beeinflusst wird.