Démêlons mythes et réalités : voici quelques recommandations pour tirer le meilleur parti des propriétés des compounds conducteurs thermiques.
Près de 10 ans après leur introduction sur le marché, on peut considérer le succès des compounds thermoplastiques à conductivité thermique améliorée comme acquis. Malgré la méfiance initiale et les difficultés liées à l’utilisation de tels matériaux, de nombreux fabricants de compounds techniques proposent désormais au moins une série de grades destinés au moulage par injection présentant une meilleure évacuation de la chaleur. Cependant, ces nouvelles offres ne font pas toujours l’objet d’approches adaptées, en particulier de la part des utilisateurs habitués aux matières qui ont historiquement fait leurs preuves comme l’aluminium et le cuivre. Ainsi il convient d’écarter certains « mythes » afin de ne pas engendrer des erreurs de conception communes.
Principales erreurs d’évaluation
La première erreur consiste à attendre des performances similaires à celles des métaux. Ceci est une hypothèse erronée, car de nombreuses applications performantes ont démontré que les métaux sont souvent surdimensionnés en termes d’échange thermique, et que des résultats similaires peuvent être obtenus avec un 1/10è de la conductivité thermique, par exemple grâce à des compounds conducteurs thermiques. Ceci est particulièrement vrai dans un fonctionnement en mode de convection naturelle, par exemple quand l’évacuaton thermique ne s’opère pas par ventilation forcée. La seconde erreur classique est de vouloir garder la même géométrie de pièce – dans le cas des dissipateurs thermiques par exemple – c’est-à-dire conçues pour un transfert thermique approprié, mais toujours à l’aide de métaux. Il convient donc de penser autrement, de façon plus souple, afin de comprendre en quoi les compounds thermoplastiques sont des matériaux complètement différents, en particulier leur composition hétérogéne, qui génère des comportements physiques anisotropes. Si cela n’est pas le cas, et en considérant le comportement du plastique comme celui du métal, on pourra conclure à des erreurs de conception significatives, se traduisant parfois par l’échec de projets potentiellement viables. Pour cette raison, il est extrêmement important de comprendre, d’apprivoiser et de capitaliser sur les propriétés les plus intimes de ces matières, en particulier en phase de conception. Par ailleurs, les exigences ne se limitent pas à la performance thermique.
Il existe en fait des contraintes esthétiques imposées par le marketing et les designers produits, ajouté par la suite à des propriétés techniques, par exemple mécaniques et électriques. Le développement de compounds toujours plus efficaces, même dans ce cas précis, ainsi que la liberté de conception, la flexibilité et l’efficacité de fonctionnement qu’offrent ces matières, renforcent leur succès croissant dans les secteurs technologiques les plus avancés…