Jak vybrat silikonovou tepelnou podložku: vysvětlení tepelní vodivosti, tloušťky a tvrdosti

Výběr křemičitanové tepelné podložky závisí na třech číslech: tepelná vodivost (jak rychle se přenáší teplo), tloušťka (mezera, kterou je třeba vyplnit), a tvrdost (jak snadno se podložka přizpůsobí povrchu). Pokud tyto parametry správně nastavíte, chlazení bude spolehlivé; pokud ne, dojde buď k přehřátí součásti, nebo nebude možné teplosměnnou desku správně nasadit. Tento průvodce vysvětluje každý z těchto faktorů a poskytuje pracovní postup, který lze použít pro jakýkoli návrh. Většina tepelných poruch, které pozorujeme, má za příčinu nesoulad jednoho z těchto tří parametrů, takže několik minut strávených specifikací na začátku ušetří nákladný přepracování později.

1. Tepelná vodivost (W/m·K)

Toto je schopnost podložky vést teplo. Standardní řada VOLSUN nabízí 1,5 do 6,0 W/m·K. Vyšší hodnota znamená lepší přenos tepla – ale také tužší a křehčí podložku, která vyžaduje vyšší tlakovou sílu uchycení. Vyberte nejnižší vodivost, která splňuje váš tepelný rozpočet , nikoli nejvyšší číslo na skladě.

2. Tloušťka (mm)

Standardní rozsah podložek 0,5–5,0 mm. Tloušťka podložky musí být alespoň taková jako největší mezera mezi součástí a chladičem. Pokud je příliš tenká, zůstane mezi nimi vzduch; pokud je příliš tlustá, zvyšuje tepelný odpor a může bránit uzavření sestavy. Naměřte mezeru za nejnepříznivějších tolerancí a poté zvolte tloušťku s rezervou.

3. Tvrdost (Shore OO)

Tvrdost rozhoduje o tom, jak dobře se podložka přizpůsobí nerovným povrchům. Standardní tvrdost podložek VOLSUN se pohybuje v rozmezí 30–70 Shore OO – extrémně měkký GP1002-SI je pod 10. Měkčí těsnění se přizpůsobují při nižším tlaku a lépe snášejí deformované díly; tvrdší těsnění jsou vhodná pro stabilní upínací systémy s vysokým tlakem, kde je důležitá zachování tvaru.

Další technické parametry k ověření

· Hořlavost – všechna těsnění VOLSUN jsou V-0.

· provozní teplota – standardní −40 °C až +200 °C ; GP1002-SI s hodnocením pro −60 °C.

· Elektrická izolace — objemový odpor ≥10¹² Ω·cm, dielektrická pevnost >6 kV/mm.

· Shoda — RoHS, REACH.

Jednoduchý pracovní postup výběru

1. Změřte mezeru (s tolerancí) → určuje tloušťku.

2. Odhadněte tepelné zatížení → určuje minimální tepelnou vodivost.

3. Zkontrolujte rovnost povrchu a tlak upínání → určuje tvrdost.

4. Potvrďte rozsah teplot a potřebu tepelné izolace nebo odolnosti vůči plamenům.

5. Vyberte stupeň podle tabulky výše.

Tepelná vodivost a další údaje pocházejí typické hodnoty ze standardních zkoušek; skutečný výkon závisí na tlaku kontaktu, rovnosti povrchu a velikosti mezery. Mějte na paměti, že materiály s vyšší tepelnou vodivostí (vyšší hodnoty ve W/m·K) jsou tužší a křehčí – vyžadují vyšší montážní tlak, proto „nejvyšší číslo“ zpravidla není nejvhodnější volbou.

Přiřazení produktů VOLSUN

· GP1501 → GP6001 — Standardní řada s tepelnou vodivostí 1,5 až 6,0 W/m·K pro většinu konstrukcí.

· GP3001-PI — Tepelná vodivost 3,0 W/m·K s povrchem posíleným polyimidem pro zvýšenou mechanickou odolnost a elektrickou izolaci.

· GP1002-SI — ultra-měkký (<10 Shore OO), odolný proti teplotám až −60 °C, barevně přizpůsobitelný pro úzké mezery a chladné prostředí.

Závěrem: začněte tloušťkou odpovídající vaší mezeře, vodivostí odpovídající vaší tepelné zátěži a tvrdostí odpovídající vašemu upínacímu tlaku. Udržujte rozumné bezpečnostní rozpětí a nikdy nedojde k přehřátí ani k potížím s montáží. Potřebujete druhý názor na své hodnoty? Kontaktujte tým Volsun pro vzorky.