Gel termici ad alte prestazioni per uso automotive

Gel termici per usi automotive

I gel termici sono erogabili e a polimerizzazione completa; caratterizzati da alte prestazioni, alta affidabilità  conducono il calore dai componenti elettronici ai dissipatori di calore o agli chassis e offrono prestazioni affidabili sia in applicazioni verticali che ad alta vibrazione.

Nelle case, sulle autostrade o nei cieli, ci sono innumerevoli prodotti da cui i consumatori e le aziende dipendono ogni giorno per rendere la loro vita più sicura e confortevole. Queste applicazioni ad alte prestazioni generano grandi quantità di calore e sono spesso utilizzate in condizioni particolari, quindi è fondamentale che si debba avere la certezza che i componenti termicamente conduttivi al loro interno funzionino in modo coerente e corretto.

Un esempio comune è dato dalle automobili; in una normale giornata estiva può capitare che l'auto si trovi a percorrere un itinerario con temperature molto calde, o attraversare zone particolarmente accidentate con diverse buche. In tutte queste circostanze, la tecnologia dell’auto, compresi i dispositivi di sicurezza come i sistemi avanzati di assistenza alla guida, deve funzionare in modo accurato e senza problemi.

I gel "VT" (acronimo di Vibration/Vertical Tackiness) prodotti da Parker Chomerics,  sono caratterizzati da materiali innovativi, altamente efficaci nel resistere a rigorosi test di slump verticale, vibrazioni elevate e pump out, nonché agli stingenti processi di verifica termica condotti nel settore delle telecomunicazioni. I gel possono essere erogati con diversi spessori di giunzione, solitamente fino a 4 mm, per coprire gli spazi vuoti creati dalle tolleranze di assemblaggio in produzione.

L'adesività di THERM-A-GAP GEL 35VT e THERM-A-GAP GEL 50 garantisce di ridurre al minimo l'impedenza termica. L'affidabilità a lungo termine è fondamentale in quanto garantisce la sicurezza delle applicazioni mission-critical che si basano su prestazioni termiche costanti per molti anni di funzionamento continuo.

Questi nuovi gel, dal costo contenuto, sono adatti per applicazioni quali infrastrutture di telecomunicazione, nei sistemi di immagazzinaggio di energia (BESS), nei moduli di controllo automotive e ADAS, nei sensori e radar per automotive e in una varietà di altri sistemi elettronici nel settore della difesa, dell'energia, industriale e dei prodotti consumer.

GEL 35VT offre una conduttività termica media di 3,5 W/mK, mentre GEL 50VT ne offre una da 5,2 W/mK. Come tutti i gel termici Parker Chomerics, la formulazione di questi ultimi prodotti è realizzata per adattarsi all'elettronica ad alte prestazioni che richiede un’alta affidabilità nel lungo periodo. Sia GEL 35VT che GEL 50VT non richiedono miscelazione o polimerizzazione secondaria a supporto di una facile applicazione né modifiche del sistema,  sono facilmente impiegabili con le macchine di dosaggio automatizzate, ma utilizzati anche nelle rilavorazioni e nelle situazioni di riparazione sul campo.

 

THERM-A-GAP GEL 35VT offre proprietà elettriche che includono rigidità dielettrica di 200 Vac/mm (metodo di test Chomerics), resistività di volume di 1013 Ωcm (ASTM D257); costante dielettrica di 6,8 a 1000 KHz/0,25 mm di spessore (ASTM D150) e fattore di dissipazione di 0,022 a 1000 kHz/0,25 mm di spessore (Chomerics).

Sulla base degli stessi test THERM-A-GAP GEL 50VT, come proprietà elettriche è caratterizzato da una rigidità dielettrica di 200 Vca/mm,  resistività di volume 1014 Ωcm, costante dielettrica di 5,2 a 1000 KHz/0,76 mm di spessore e un fattore di dissipazione di 0,003 a 1000 kHz/0,76 mm di spessore.

Questi materiali sono conformi alla normativa RoHS e sono adatti per l'uso a temperature comprese tra -40 °C e +150 °C (GEL 35VT) e tra -55 °C e +200 °C (GEL 50VT). Entrambi sono disponibili in siringhe, cartucce e secchielli, con volumi di riempimento standard da 10 a 2.500 cc.

Fig2: Il gel termoconduttivo di Parker Chomerics è velocemente dispensabile con numerose geometrie.
Il gel termoconduttivo di Parker Chomerics è velocemente dispensabile con numerose geometrie.

Test accurati per assicurare prestazioni affidabili a lungo termine

THERM-A-GAP GEL 50VT è stato ampiamente testato per superare le aspettative e superare i requisiti normalmente richiesti. Durante lo sviluppo, questo gel è stato sottoposto a una serie di rigorosi test di affidabilità a lungo termine, come le applicazioni automobilistiche, i test ad alte vibrazioni e i processi di verifica termica delle telecomunicazioni.

È stato progettato specificatamente per supportare applicazioni mission-critical che si basano su prestazioni termiche costanti nel corso di centinaia o migliaia di cicli termici, per assicurare molti anni di funzionamento continuo. Ad esempio, nei vari test condotti nei laboratori di Parker Chomerics si eseguono fluttuazioni di temperatura per 1000 cicli per dimostrare che il tutto funzioni e non ci sia degrado in tutte le situazioni che i clienti dei settori interessati potrebbero dover affrontare. Superando i limiti di progetto e testando per cicli più lunghi di quelli di cui avrebbero bisogno i clienti, si può essere certi che THERM-A-GAP GEL 50VT può essere considerato affidabile. In tutti i test, le sue prestazioni termiche non si sono deteriorate e, in molti casi, sono addirittura migliorate nel tempo.

Inoltre anche i clienti hanno messo alla prova THERM-A-GAP GEL 50VT, assicurandosi che funzioni secondo le loro particolari specifiche interne. Hanno esaminato circostanze come vibrazioni in un ampio spettro di frequenze, approntando test di affidabilità termica e di stress fisico dei materiali, prima di testare le prestazioni termiche dei gel termici.

I loro prodotti sono spesso chiamati a funzionare in ambienti estremi, dove funzionalità e affidabilità non sono un’opzione.

Esistono numerosi test condivisi dai clienti, che operano nel settore automobilistico, con Parker Chomerics. Per loro è fondamentale il test di cedimento termico, in cui inseriscono i materiali in un'applicazione verticale per assicurarsi che rimangano in posizione nonostante i cambiamenti termici. Inoltre, testano la conformità ISO e GMW 3172 per garantire che le parti soddisfino i requisiti ambientali e di durata.

In tutte queste situazioni e altre ancora, THERM-A-GAP GEL 50VT ha costantemente dimostrato la sua affidabilità. Come vantaggio aggiuntivo, è progettato per una facile applicazione e rilavorazione, senza richiedere miscelazione o polimerizzazione. Può essere erogato a vari spessori per colmare gli spazi creati dalle tolleranze di assemblaggio.

Gel termici non siliconici per infotainment automobilistico e moduli fotocamera

I team di sviluppo dei prodotti e dei processi di Parker Chomerics hanno collaborato con i leader del settore dell'elettronica automobilistica per sviluppare un materiale di interfaccia termica  non siliconico capace di riempire completamente gli spazi tra componente e percorso termico di dissipazione, requisito integrante per l'affidabilità a lungo termine della sicurezza dei diversi modelli di veicoli di varie marche.

THERM-A-GAP GEL 40NS appartiene a una generazione di materiali in cui l'uso del silicone è limitato o soggetto a restrizioni. Sebbene sia stato sviluppato per applicazioni automobilistiche ad alta affidabilità, può essere impiegato anche in altri settori, che possano trarre vantaggio da un materiale di interfaccia termica monocomponente da 4,0 W/mK a base di uretano,  con un alto livello di capacità di riempimento e completamente polimerizzabile.

Parker Chomerics è stato coinvolto nello sviluppo della tecnologia AVNT (Audio Video Navigation and Telematics) che richiede un materiale di interfaccia termica che abbia requisiti ad alte prestazioni, da utilizzare su diverse piattaforme.

Le applicazioni AVNT richedono materiali termoconduttivi ad alte prestazioni
Le applicazioni AVNT richedono materiali termoconduttivi ad alte prestazioni

Gli indispensabili requisiti chiave sono:

  • Legante non siliconico.
  • La capacità di essere integrato in processi di assemblaggio automatizzati per produzioni ad alta volumi.
  • Conducibilità Termica ≥ 3,5 W/mK.
  • Materiale già polimerizzato o che non richieda nessun processo di polimerizzazione secondario.
  • Disponibilità a livello globale (produzione in Asia, Europa e Nord America).

 

Sulla base delle specifiche esigenze del cliente, Parker Chomerics ha sviluppato THERM-A-GAP GEL 40NS. Basandosi sulla precedente positiva esperienza di THERM-A-GAP GEL 25NS, GEL 40NS si basa sullo stesso meccanismo legante uretanico e utilizza una miscela di particelle ceramiche ad alta conduttività per avere un'impedenza termica molto bassa. Con una conduttività termica di 4,0 W/mK, GEL 40NS ha superato le aspettative termiche richieste. Come altri gel termici e gap filler erogati con dispensatori (dispone di una buona fluidità che consente processi rapidi), è facilmente integrabile nei processi di assemblaggio automatizzati e confezionato in cartucce con varie dimensioni, dalle siringhe da 10 cc fino a contenitori da circa quattro litri.

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