Як вибрати силіконову термопрокладку: пояснення теплопровідності, товщини та твердості

Вибір силіконової термопрокладки зводиться до трьох параметрів: теплопровідниковість (наскільки швидко передається тепло), товщина (зазору, який потрібно заповнити), та твердість (наскільки легко матеріал прилягає до поверхні). Правильний підбір цих параметрів забезпечує надійне охолодження; неправильний — призводить до перегріву компонента або неможливості надійно зафіксувати радіатор. У цьому посібнику роз’яснюється кожен із цих параметрів і наводиться практична методика, яку можна застосувати до будь-якого проекту. Більшість випадків термічних збоїв, що ми спостерігаємо, пов’язані з невідповідністю одного з цих трьох параметрів, тому кілька хвилин уважного визначення специфікацій на початку проектування дозволяють уникнути дорогостоящої модернізації пізніше.

1. Теплопровідність (Вт/м·К)

Цей параметр характеризує здатність прокладки проводити тепло. Стандартна серія VOLSUN має значення 1,5 до 6,0 Вт/м·К. Вищі значення означають кращу теплопередачу, але також — більш жорстку й крихку прокладку, для якої потрібний більший тиск затиску. Обирайте найнижча провідність, що відповідає вашому тепловому бюджету , а не найвище значення, доступне на ринку.

2. Товщина (мм)

Стандартний діапазон товщини прокладок 0,5–5,0 мм. Товщина прокладки має бути не меншою за найбільший зазор між компонентом і радіатором. Якщо вона занадто тонка — залишається повітря; якщо занадто товста — зростає тепловий опір і може не вдастися зібрати конструкцію. Виміряйте зазор у найгіршому випадку з урахуванням допусків, а потім оберіть товщину з запасом.

3. Твердість (за шкалою Шора OO)

Твердість визначає, наскільки добре прокладка адаптується до нерівних поверхонь. Стандартні марки VOLSUN знаходяться в діапазоні 30–70 Shore OO — надм’яккий GP1002-SI нижче 10. М’якші накладки пристосовуються з меншим тиском і витримують деформовані деталі; жорсткіші накладки підходять для стабільних затисків із високим тиском, де важлива збереження форми.

Інші технічні характеристики для перевірки

· Клас горючості — усі накладки VOLSUN мають клас V-0.

· Робочу температуру — стандартний від −40 °C до +200 °C ; GP1002-SI розрахований на −60 °C.

· Електрична ізоляція — об’ємний опір ≥10¹² Ом·см, діелектрична міцність >6 кВ/мм.

· Відповідність — RoHS, REACH.

Простий процес вибору

1. Виміряйте зазор (з допуском) → визначає товщина.

2. Оцініть теплове навантаження → визначає мінімальну теплопровідність.

3. Перевірте рівність поверхні та тиск затиску → визначає твердість.

4. Підтвердьте діапазон температур та вимоги щодо стійкості до полум’я/ізоляції.

5. Виберіть клас за наведеною вище таблицею.

Теплопровідність та інші параметри наведені типові значення за результатами стандартних випробувань; реальні характеристики залежать від тиску контакту, рівності поверхонь та величини зазору. Пам’ятайте, що матеріали з більшим значенням W/(m·K) є жорсткішими й крихкішими — для їхнього монтажу потрібний вищий тиск збирання, тому «найвище число» рідко є найкращим варіантом.

Підбір продуктів VOLSUN

· GP1501 → GP6001 — стандартна серія з теплопровідністю від 1,5 до 6,0 Вт/(м·К), що охоплює більшість конструкцій.

· GP3001-PI — теплопровідність 3,0 Вт/(м·К), поверхня армована поліімідом для підвищеної міцності при обробці та електричної ізоляції.

· GP1002-SI — надм’яккий (<10 за шкалою Shore OO), розрахований на температуру −60 °C, кольорове виконання за замовленням для вузьких зазорів та холодних умов.

Отже, починайте з товщини, що відповідає вашому зазору, теплопровідності, яка відповідає вашому тепловому навантаженню, і твердості, що відповідає вашому затискному зусиллю. Зберігайте резерв у межах розумного — і ви ніколи не перегрієте компоненти й не матимете проблем із збиранням. Потрібна друга думка щодо ваших розрахунків? Зверніться до команди Volsun за зразками.