Термоинтерфейсный материал (TIM) Freudenberg Sealing Technologies, используемый в серии

Компания Freudenberg Sealing Technologies предоставила эластомер из термоинтерфейсного материала (TIM) для использования в крупносерийном производстве разъемов для зарядки электромобилей для известного производителя автомобилей. Эластомер, который одновременно является теплопроводным и электроизоляционным, был впервые представлен в 2020 году с прицелом на применение в зарядных розетках, блоках управления и аккумуляторах в электромобилях.

За крышкой зарядного порта у автомобиля виден обычный многоконтактный разъем для зарядного кабеля, встроенный в простую пластиковую лицевую панель. Что остается невидимым, так это область высоких технологий, расположенная прямо за ним. Вот несколько компонентов, взаимодействие которых необходимо для управления температурой процесса зарядки: печатная плата с датчиками температуры и электроника измерения и контроля для управления зарядкой, все это закреплено внутри корпуса размером с руку.

Материал термоинтерфейса (TIM) обеспечивает наилучшую теплопроводность между корпусом и датчиками: он улавливает тепловой поток через медные провода, подключенные к аккумулятору, и передает его на датчики температуры, тем самым способствуя быстрому накоплению тепла. контроля зарядки, включая непрерывное управление температурой аккумуляторной батареи автомобиля.

Двухкомпонентный пластиковый корпус имеет сложную трехмерную геометрию, поскольку через него проходят полюсы подключения зарядного штекера. Он надежно удерживает легкогнущуюся доску на месте и облегчает сборку; Блок электроники фиксируется с помощью защелкивающихся соединений.

Эластомер обеспечивает точный контакт, а его электроизоляционные свойства защищают чувствительную электронику от зарядного напряжения до 800 В. Freudenberg Sealing Technologies производит корпус с инжектированным эластомером и поставляет его поставщику автомобильной продукции, который, в свою очередь, производит модуль, готовый к установке автопроизводителем. Последний устанавливает его в большом количестве на серийные автомобили.

Этот проект был как нельзя кстати, потому что наш материал предназначен для широкого спектра сложных электрических применений. Благодаря своим многочисленным качествам он дает правильные ответы. Важное преимущество для эффективных серийных процессов: эластомерный материал можно перерабатывать методом литья под давлением. Это также делает его использование очень гибким, поскольку возможны почти все трехмерные геометрии, а благодаря свойствам материала он всегда оптимально прилегает к подложке — будь то пластик или металл. Его можно наносить непосредственно распылением, и грунтовка не требуется.

Как и все пластмассы, силикон обладает теплоизоляционными свойствами. В новом материале его смешивают с неорганическими наполнителями, которые делают его теплопроводным. Эти наполнители представляют собой специальные непроводящие металлические соединения.

Теплопроводность инновационного термоинтерфейсного материала составляет от 1,7 до двух ватт на метр Кельвина. Для сравнения, теплопроводность воздуха составляет 0,026. Производственный процесс делает возможным изготовление тонкостенных компонентов. Согласно уравнению теплопроводности из уравнения Фурье, это хорошо для теплопроводности.

В вышеупомянутом проекте эластомер под датчиком температуры имеет толщину всего 0,8 миллиметра.

У нас есть очень хороший опыт работы с толщиной от 0,8 до трех миллиметров. По физическим причинам теплопередача уменьшается с увеличением толщины стенок.

Материал достигает значения CTI (сравнительный индекс отслеживания) 600, что ставит его в наилучший класс защиты по устойчивости к отслеживанию. Диэлектрическая прочность составляет более 10 киловольт на миллиметр. Это означает, что обычное испытательное напряжение от 2,4 до 4 киловольт не представляет особых проблем для материала. Его твердость составляет около 35 по Шору А.

Возможность использовать процессы литья под давлением является несомненным плюсом. Особый производственный процесс предотвращает попадание воздуха как в эластомер, так и на поверхности контакта с другими материалами. В противном случае это может привести к электрическим проблемам, например, к сбою напряжения. Материал огнестойкий в соответствии с UL94 с классификацией V0, что соответствует максимально возможному уровню безопасности.