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Jun 27, 2023

Material de interfaz térmica (TIM) de Freudenberg Sealing Technologies utilizado en serie

Freudenberg Sealing Technologies ha proporcionado su elastómero de material de interfaz térmica (TIM) para su uso en la producción en serie de grandes cantidades de un puerto de carga de vehículos eléctricos para un conocido fabricante de automóviles. El

Freudenberg Sealing Technologies ha proporcionado su elastómero de material de interfaz térmica (TIM) para su uso en la producción en serie de grandes cantidades de un puerto de carga de vehículos eléctricos para un conocido fabricante de automóviles. El elastómero, que es al mismo tiempo conductor de calor y aislante eléctrico, se introdujo por primera vez en 2020 con miras a aplicaciones para enchufes de carga, unidades de control y baterías en automóviles eléctricos.

Detrás de la tapa del puerto de carga, el vehículo muestra un conector multipin habitual para el cable de carga, integrado en un frontal de plástico liso. Lo que permanece invisible es el área de alta tecnología que se encuentra justo detrás. Se trata de varios componentes cuya interacción es esencial para la gestión térmica del proceso de carga: una placa de circuito con sensores de temperatura y una electrónica de medición y control para la gestión de la carga, todo ello alojado en una carcasa del tamaño aproximado de una mano.

El material de interfaz térmica (TIM) garantiza la mejor conductividad térmica posible entre la carcasa y los sensores: recoge el flujo de calor a través de los cables de cobre conectados a la batería y lo transmite a los sensores de temperatura, favoreciendo así la rápida acumulación. del control de carga, incluida la gestión térmica continua de la batería del vehículo.

La carcasa de plástico de dos componentes tiene una geometría tridimensional compleja, ya que por ella pasan los polos de conexión del enchufe de carga. Mantiene de forma fiable la tabla que se dobla fácilmente en su lugar y facilita el montaje; la unidad electrónica se fija mediante conexiones rápidas.

El elastómero admite un contacto preciso mientras que su capacidad de aislamiento eléctrico protege los componentes electrónicos sensibles del voltaje de carga de hasta 800 voltios. Freudenberg Sealing Technologies fabrica la carcasa con elastómero inyectado y se la proporciona a un proveedor de automóviles, quien a su vez produce el módulo listo para ser instalado por el fabricante de automóviles. Este último lo instala en gran número en vehículos de serie.

Este proyecto era ideal para nosotros, porque nuestro material está predestinado para una amplia gama de aplicaciones eléctricas complejas. Con sus numerosas cualidades, proporciona las respuestas correctas. Una ventaja importante para procesos en serie eficientes: el material elastómero se puede procesar mediante moldeo por inyección. Esto también hace que su uso sea muy flexible, ya que son posibles casi todas las geometrías tridimensionales y, gracias a las propiedades del material, siempre se adhieren de forma óptima al sustrato, ya sea plástico o metal. Se puede pulverizar directamente y no necesita imprimación.

Como todos los plásticos, la silicona es inherentemente aislante térmico. Para el nuevo material, se mezcla con rellenos inorgánicos que lo hacen térmicamente conductor. Estas cargas son compuestos metálicos especiales no conductores.

La conductividad térmica del innovador material de interfaz térmica es de 1,7 a dos vatios por metro Kelvin. A modo de comparación, la conductividad térmica del aire es 0,026. El proceso de fabricación hace posibles componentes de paredes delgadas. Según la ecuación del calor de la ecuación de Fourier, esto es bueno para la conductividad térmica.

En el proyecto mencionado anteriormente, el elastómero debajo del sensor de temperatura tiene un espesor de sólo 0,8 milímetros.

Hemos tenido muy buenas experiencias con espesores de entre 0,8 y tres milímetros. Por razones físicas, la transferencia de calor disminuye cuando las paredes son más gruesas.

El material alcanza un valor CTI (índice de seguimiento comparativo) de 600, lo que lo sitúa en la mejor clase de protección posible para la resistencia al seguimiento. La rigidez dieléctrica es de más de 10 kilovoltios por milímetro. Esto significa que las tensiones de prueba habituales de 2,4 a 4 kilovoltios no suponen ningún desafío especial para el material. Su dureza ronda los 35 Shore A.

Poder utilizar procesos de moldeo por inyección es una ventaja definitiva. El proceso de producción específico evita que quede aire atrapado tanto en el elastómero como en las superficies de contacto con otros materiales. De lo contrario, esto podría provocar problemas eléctricos, como por ejemplo cortes de tensión. El material es resistente al fuego según UL94 con clasificación V0, lo que lo sitúa en el nivel de seguridad más alto posible.

Una disipación de calor eficaz es un requisito previo para procesos eficientes en numerosas aplicaciones eléctricas, dondequiera que se requiera una potencia de cálculo considerable o fluyan corrientes elevadas. Actualmente, las aplicaciones típicas se encuentran en el campo de la electromovilidad, sobre todo por los importantes requisitos cuando la tensión de carga es de 800 voltios, algo cada vez más común en los vehículos eléctricos. Un ejemplo son las barras colectoras refrigeradas de las baterías de tracción. Especialmente durante la carga rápida o la salida de alta potencia, estos se calientan con una intensidad relativamente alta.

Publicado el 08 de julio de 2023 en Eléctrico (batería), Fabricación, Antecedentes del mercado, Materiales, Sistemas de vehículos | Enlace permanente | Comentarios (0)