Wärmemanagement und Sicherheit in LED-Systemen
Die zunehmende Verbreitung von LED-Beleuchtungstechnologien hat neue Herausforderungen in Bezug auf Wärmeableitung und elektrische Sicherheit mit sich gebracht.
Trotz ihrer hohen Energieeffizienz erzeugen LEDs Wärme in elektronischen Bauteilen und Treibern, die ordnungsgemäß abgeleitet werden muss, um Langlebigkeit, Lichtstabilität und Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Aus diesem Grund hat sich in den letzten Jahren der Einsatz von wärmeleitfähigen, flammhemmenden Verbindungen verstärkt, die in der Lage sind, hohe Wärmeleitfähigkeit, Flammbeständigkeit und Spritzgießbarkeit zu kombinieren.
Diese Materialien stellen heute eine praktikable Alternative zu Metall für die Herstellung von Lampengehäusen, Kühlkörpern und Strukturkomponenten für LEDs dar.
LATICONTHER 62 GR/50-V0: Hochleistungs-PA6-Compound
Einer der technischen Benchmarks in diesem Sektor ist LATICONTHER 62 GR/50-V0, eine wärmeleitfähige, flammhemmende Verbindung für LED, die auf einer PA6-Basis entwickelt und mit 50 % Graphit gefüllt ist.
Dieses Material wurde entwickelt, um hohe Wärmeleitfähigkeit (≈15 W/m·K) mit UL94 V0-zertifizierter Flammhemmung zu kombinieren, ohne die mechanische Leistung und Dimensionsstabilität zu beeinträchtigen.
Zu seinen Hauptmerkmalen gehören:
| Eigenschaften | Typischer Wert | Referenzstandard |
| Polymerbasis | PA6 | — |
| Füllstoff | 50 % Graphit | — |
| Wärmeleitfähigkeit | ≈15 W/m·K | ASTM E1461 |
| Brennbarkeitsklasse | UL94 V0 (0,75–3 mm) | UL 94 |
| Glühdrahtprüfung (GWFI/GWIT) | 960 °C bei 1,5 mm | IEC 60695-2 |
| Dichte | ~1,6 g/cm³ | ISO 1183 |
| Betriebstemperatur | bis zu 150 °C | ISO 75 |
Das Ergebnis ist eine hochleistungsfähige thermoplastische Verbindung, die in der Lage ist, Aluminium oder Leichtmetalllegierungen in Anwendungen zur passiven Wärmeableitung für LED-Geräte zu ersetzen, selbst unter Bedingungen natürlicher Konvektion.
Vorteile von wärmeleitfähigen, flammhemmenden Verbindungen für LED
Die Verwendung von Materialien wie LATICONTHER 62 GR/50-V0 ermöglicht ein optimales Gleichgewicht zwischen thermischer Leistung, Flammenschutz und einfacher Verarbeitung.
Zu den wichtigsten technischen Vorteilen gehören:
- Effiziente Wärmeableitung: Graphit verteilt die Wärme gleichmäßig und verhindert lokale Überhitzung.
- Zertifizierter Flammschutz: V0-Flammverhalten gemäß UL94 und GWFI/GWIT bei 960 °C, ideal für brandgefährdete Umgebungen.
- Reduziertes Gewicht im Vergleich zu Metallen bei gleicher Wärmeleitfähigkeit unter natürlichen Belüftungsbedingungen.
- Hochpräzise Formbarkeit: Kompatibilität mit Spritzgussverfahren und komplexen Designs.
- Umweltverträglichkeit: frei von Halogenen, rotem Phosphor und Antimontrioxid.
Diese Eigenschaften machen die Verbindung besonders geeignet für eingelassene LED-Leuchtengehäuse, Beleuchtungsmodule für Industriemaschinen, Eisenbahn- und Transportgeräte, bei denen Brandschutz Priorität hat.
Vergleich von wärmeleitfähigen Materialien für LED
| Materialtyp | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) | UL94-Klasse | Relatives Gewicht | Richtkosten |
| Aluminium | 200 | Nicht brennbar | 1,0 | Mittel |
| Verstärktes PPS | 10–12 | V0 | 0,6 | Mittel bis hoch |
| PA6-Graphit (LATICONTHER 62 GR/50-V0) | ≈15 | V0 | 0,5 | Wettbewerbsfähig |
| Keramikgefülltes PBT | 4–6 | V0 | 0,6 | Niedrig |
Wie gezeigt, bietet die wärmeleitfähige, flammhemmende PA6-Verbindung ein ausgezeichnetes Leistungs-/Gewichts-/Kostenverhältnis und gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit auch in kritischen Anwendungen.
Typische Anwendungen
Wärmeleitfähige, flammhemmende Verbindungen werden heute in zahlreichen Industriesektoren eingesetzt:
- LED-Lampengehäuse und Kühlkörper für den zivilen und industriellen Gebrauch
- Integrierte Beleuchtungsmodule in elektronischen Geräten
- Öffentliche Verkehrs- und Signalsysteme
- Eingelassene Beleuchtungskörper in Möbeln und Werkzeugmaschinen
- Elektronische Gehäuse und Komponenten, die Überhitzung ausgesetzt sind
Die hohe thermische und mechanische Beständigkeit, kombiniert mit geringem Gewicht und Designflexibilität, ermöglicht eine deutliche Verbesserung der thermischen Effizienz von LED-Systemen.
Schlussfolgerungen und Einladung zum Weiterlernen
Die Verwendung einer wärmeleitfähigen, flammhemmenden Verbindung für LED wie LATICONTHER 62 GR/50-V0 stellt eine fortschrittliche Lösung für die Kombination von Wärmemanagement, Flammenschutz und Designnachhaltigkeit dar.
Dieses Material bietet Designern eine konkrete Alternative zu Metallen, reduziert Gewicht und Produktionskomplexität, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
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FAQ
1. Was macht eine wärmeleitfähige Verbindung für LED-Anwendungen geeignet?
Die Fähigkeit, Wärme gleichmäßig und sicher abzuleiten und gleichzeitig Dimensionsstabilität und elektrische Isolierung zu gewährleisten.
2. Was ist der Unterschied zwischen einem Standard-Wärmeleitmaterial und einem flammhemmenden Material?
Letzteres ist so formuliert, dass es sich selbst verlöscht und auch bei Kurzschluss oder Überhitzung Sicherheit gewährleistet.
3. Kann PA6 mit Graphit Aluminium in Lampengehäusen ersetzen?
Ja, in vielen Anwendungen mit natürlicher Konvektion, dank hoher Wärmeleitfähigkeit und reduziertem Gewicht.
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