Verbetering warmteoverdracht on-board lader elektrische voertuigen

Toen een tier 1 automotive supplier op zoek ging naar een effectief warmte geleidend materiaal voor hun on-board lader, bleek dat met de oplossing die ze voor ogen hadden ze juist het risico liepen op een slechte warmteoverdracht door het ontstaan van ongewenste luchtbellen in de toepassing. Samen met Electrolube gingen ze op zoek naar de juiste warmtegeleidende oplossing.

 

De uitdaging

Een automotive toeleverancier was op zoek naar een thermisch geleidend materiaal om luchtspleten op te vullen en warmte af te voeren tussen de printplaat en de koelkanalen in hun boord lader. Zij dachten een materiaal nodig te hebben met een zeer hoge warmtegeleiding van ca. 5 W/m.K. Nadat Electrolube werd ingeschakeld om mee te denken over een oplossing, werd er echter gezamenlijk vastgesteld dat er bij de klant “hot spots” op hun PCB ontstonden bij het gebruik van gap-filler thermisch geleidend materiaal. Dit werd veroorzaakt door de hoge viscositeit van deze producten en de zeer kleine openingen in de on-board lader waar het materiaal in moest vloeien, waardoor er luchtinsluitingen ontstonden. Lucht is een zeer slechte warmtegeleider, waardoor de warmteoverdracht nadelig beïnvloeden werd.

 

De oplossing

Electrolube stelde een thermisch geleidende ingiethars voor met een lagere viscositeit en bijgevolg betere vloei-eigenschappen zodat zelfs de kleinste openingen kunnen gevuld worden.
De klant stelde nog de volgende vereisten aan het product:

• Een hoge diëlektrische sterkte
• Goede chemische weerstand tegen vloeistoffen die in de automotive industrie gebruikt worden
• Weerstand bieden tegen trillingen
• Flexibiliteit om gevoelige componenten te beschermen tegen thermische schommelingen

Deze specifieke vereisten brachten Electrolube ertoe het veelzijdige Electrolube UR5608, een polyurethaanhars voor te stellen, dat zelfs in kleine (~0,5 mm) tussenruimtes een uitstekende vloei biedt.

 

De klant testte het product en ging samen met Electrolube op zoek naar een manier om de meest efficiënte productieproces op te zetten. Door het product te verwarmen en de unit onder een lichte hoek op te potten kan er een optimaal vloeigedrag bekomen worden en blijven er geen luchtbellen achter. Ondanks het feit dat de hars een lagere thermische geleidbaarheid van 0,78 W/m.K heeft dan de oorspronkelijke gap filler, bleek het laag visceuse UR5608 zeer succesvol te zijn in het elimineren van eventuele luchtspleten in het systeem, waardoor de thermische weerstand drastisch werd verminderd.
 

Het product: Electrolube UR5608

Electrolube UR5608 is een taai PUR ingiethars, ideaal voor toepassingen waar thermische schokken of temperatuur cycli aanwezig zijn. Het is een hars met goede thermische geleidbaarheid (0,78 W/mK), heeft een diëlektrische sterkte van 18kV/mm en is vlamvertragend volgens UL94 V-0. Het product heeft een uitstekende hechting aan tal van substraten.

 

Dankzij deze eigenschappen is Electrolube UR5608 geschikt voor een groot aantal toepassingen, zoals kabelverbindingen, het impregneren van spoelen, beschermen van PCB's, transformatoren, alarmen en batterijaansluitingen, etc.