Дозування теплопровідних матеріалів

Скільки потрібно теплопровідного матеріалу? І яку схему нанесення матеріалу на підкладку використовувати?

Важливість товщини шару теплопровідного матеріалу 

Під великим збільшенням стає зрозуміло, що поверхні теплогенераторів і радіаторів ніколи не збігаються на 100 відсотків, оскільки їхні поверхні не ідеально плоскі. Площі фізичного контакту невеликі, а також багато проміжків між радіатором і джерелом тепла, де затримується повітря – ці повітряні простори діють як ізоляція, перешкоджаючи ефективній теплопередачі. Щоб полегшити теплообмін і уникнути цієї проблеми, між поверхнями використовуються теплопровідні матеріали з наповнювачами, які забезпечують кращу теплопровідність, ніж повітря.

Лінія зв’язку (англ. bond line) описує область, де теплопровідний матеріал контактує з двома поверхнями, розташованими між ними. Як правило, основною характеристикою зварного шва є його товщина. Загалом, більш тонкий шар зв’язку зменшує відстань, яку має пройти тепло, щоб відвести його від джерела тепла. Тому для мінімізації термічного опору краще використовувати тонкі лінії з’єднання.

Матеріали для заповнення

Теплопровідність виражається у Вт/мК. Ненаповнені полімери мають теплопровідність близько 0,1 Вт/мК, тоді як наповнювачі мають теплопровідність в діапазоні 1-1000 Вт/мК. Неорганічні тверді наповнювачі включають алюміній, оксиди (наприклад, оксид магнію), нітрид алюмінію, нітрид бору та алмазний порошок. Також для підвищення теплопровідності використовують металеві наповнювачі, особливо срібло. Теплопровідність полімерів з наповнювачами зазвичай знаходиться в діапазоні 1-10 Вт/мК.

Важливі питання процесу

Скільки потрібно теплопровідного матеріалу?

Слід використати достатню кількість матеріалу, щоб покрити компонент або область і отримати шар, який забезпечує відповідну адгезію та ефективність під час стиснення матеріалу. Розрахунок кількості матеріалу для дозування:

Об’єм матеріалу = кінцева товщина лінії нанесення х площа нанесення

Однак слід враховувати додаткові зовнішні чинники, такі як різниця у в’язкості, склад основного матеріалу та механічні допуски, які можуть вплинути на кінцеву товщину нанесеного шару. Щоб компенсувати ці фактори, обчисліть об’єм розподіленого матеріалу, використовуючи верхню межу допуску для вашого застосування. Беручи найтовстіший шар нанесення, дозволений у розрахунках, забезпечується достатня кількість матеріалу, незалежно від того, знаходиться деталь у нижньому чи верхньому кінці діапазону механічних допусків.

При розрахунку обсягу необхідно враховувати:

• Розміри елемента, який виділяє тепло
• Потрібне покриття зони нанесення
• Верхній допуск нанесення
• Бажану кінцеву товщину шару нанесення після стиснення матеріалу

Порада: якщо механічний допуск призводить до шару нанесення з найменшою допустимою товщиною в діапазоні, ретельно перевірте всі значення, щоб побачити, чи може воно вийти з ладу та чи вплине це на загальну продуктивність. При необхідності відрегулюйте товщину шару нанесення.

Вибір схеми дозування

Геометрія схеми дозування має значний вплив на ефективність процесу. Виберіть схему дозування, яка збалансує:

• Швидкість дозування
• Зусилля, необхідне для отримання необхідної товщини шару нанесення
• Матеріаломісткість
• Ємність і знос обладнання для дозування

Наприклад, якщо ви дозуєте матеріал на деталь, яка має низьку толерантність до механічних навантажень, ви можете вибрати складніший спіральний візерунок, який потребує більше часу для дозування, але забезпечить кращу якість.

За матеріалами сайту https://tek.info.pl