El Reto de la Gestión Térmica en LEDs de Alta Potencia
La evolución de los sistemas de iluminación LED ha propiciado la creación de dispositivos cada vez más potentes y compactos, capaces de sustituir a las fuentes tradicionales en entornos industriales, públicos y arquitectónicos.
Entre las tecnologías más extendidas, destacan los LEDs COB (Chip On Board), que combinan múltiples diodos en un único sustrato para lograr una emisión de luz intensa y uniforme.
Las ventajas son evidentes —alta densidad luminosa, menos componentes y mayor eficiencia óptica—, pero la gestión térmica se convierte en un reto crucial.
Las temperaturas de unión del LED pueden alcanzar los 150 °C, y el sobrecalentamiento reduce significativamente la vida útil del dispositivo.
Tradicionalmente, los disipadores de calor se fabrican con aluminio o aleaciones metálicas, pero hoy los compuestos termoconductores para LED ofrecen una alternativa innovadora y sostenible, combinando altas prestaciones térmicas con ligereza y libertad de diseño.
LEDs COB y Disipadores de Calor de Tecnopolímero: el Caso Electromagnetica
La empresa rumana Electromagnetica, especializada en equipos eléctricos y de iluminación, ha experimentado con una solución de vanguardia para el proyector industrial CASTOR 2M, equipado con dos módulos LED COB para una potencia total de unos 70 W.
El objetivo era asegurar:
- Fiabilidad operativa hasta 45 °C de temperatura ambiente,
- Refrigeración pasiva por convección natural,
- Estabilidad térmica y mecánica del cuerpo de iluminación,
sin recurrir a disipadores de calor metálicos.
La solución se encontró en LATICONTHER 62 GR/70, un compuesto termoconductor a base de PA6 cargado con 70% de grafito, desarrollado por LATI Industria Termoplastici.
LATICONTHER 62 GR/70: Rendimiento Térmico Superior
El compuesto termoconductor para LED elegido por Electromagnetica asegura un equilibrio óptimo entre conductividad, resistencia y procesabilidad.
Principales Características Técnicas:
- Conductividad térmica: hasta 10 W/m·K, estable incluso a altas temperaturas.
- Carga conductora: 70% de grafito seleccionado de alta pureza.
- Estabilidad térmica: funcionamiento continuo de -30 °C a +100 °C.
- Densidad: aproximadamente la mitad que el aluminio, con una reducción significativa del peso.
- Baja contracción y alta estabilidad dimensional, ideal para el montaje mecánico.
- Compatibilidad con procesos de pintura y acabado superficial.
Las mediciones de laboratorio confirmaron una eficiencia térmica real de hasta 10 W/m·K, independiente de la orientación de las escamas de grafito, con un rendimiento significativamente superior al de los compuestos de la competencia.
Diseño Térmico y Optimización Geométrica
El éxito del proyecto CASTOR 2M requirió un diseño térmico preciso.
Los ingenieros optimizaron:
- el espesor de la base del disipador de calor,
- la forma y el paso de las aletas,
- la interfaz térmica entre la PCB y el cuerpo de tecnopolímero.
De este modo, fue posible mantener la temperatura de unión del LED por debajo de los 80 °C, asegurando un flujo luminoso mínimo de 8000 lúmenes y una vida útil prolongada.
Comparación de Materiales para Disipadores de Calor
| Propiedad | Aluminio | Aleaciones metálicas | LATICONTHER 62 GR/70 |
| Conductividad térmica (W/m·K) | 237 | 150 | 10 |
| Densidad (g/cm³) | 2,7 | 3,0 | 1,3 |
| Trabajabilidad | Mecanizado | Fundición o inyección | Moldeo por inyección |
| Capacidad térmica | Media | Media | Alta |
| Peso relativo | 100% | 110% | 50% |
| Coste unitario | Medio | Alto | Competitivo |
Además de disipar el calor de manera eficiente, el compuesto plástico permite la integración funcional de componentes, reduciendo el número de piezas a ensamblar y simplificando la producción.
Eficiencia y Sostenibilidad
Además de las ventajas técnicas, el uso de un compuesto termoconductor para LED permite:
- Reducción del peso total del producto, útil para el transporte y la instalación.
- Eliminación de la corrosión, gracias a la naturaleza no metálica del material.
- Posibilidad de reciclaje o recuperación energética del producto al final de su vida útil.
- Mayor libertad de diseño, con formas complejas difíciles de lograr en metales.
El resultado es un proyector IP65 ligero y eficiente con un acabado estético de alto nivel, pintado cataforéticamente directamente sobre el tecnopolímero.
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Preguntas Frecuentes – Compuesto Termoconductor para LED
- ¿Por qué utilizar un compuesto termoconductor en lugar de aluminio?
Para reducir el peso, los costes y la complejidad de producción, manteniendo una alta capacidad de disipación térmica. - ¿Cuál es la conductividad térmica de LATICONTHER 62 GR/70?
Aproximadamente 10 W/m·K, un valor alto para un tecnopolímero y estable incluso a altas temperaturas. - ¿Son adecuados los disipadores de calor de tecnopolímero para LEDs COB?
Sí, si están correctamente diseñados: aseguran una refrigeración eficiente, una larga vida útil y libertad de diseño.
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