Gestión térmica: dispensador de TIM líquido y Gap Filler

Soluciones automatizadas para componentes electrónicos y ensamble de celdas de baterías

La aplicación e inyección de TIMS o Gap Fillers en módulos de batería o componentes electrónicos requiere un manejo absolutamente seguro de materiales de 1 o 2 componentes con una dosificación precisa, totalmente automatizada, fácilmente ajustable e infinita.

Los sistemas de dispensado ViscoTec permiten exactamente eso: un dispensado continuo, repetible y amigable con el material de TIM, Gap Fillers, selladores y adhesivos, independientemente de su viscosidad. Un rotor de cerámica especialmente diseñado garantiza una larga vida útil, incluso cuando se usa materiales altamente abrasivos. Por ejemplo, una prueba a largo plazo con un Gap Filler de 2 componentes, con partículas de óxido de aluminio, mostró una vida útil 9 veces mayor a comparación de los rotores estándar.

Ejemplo de ensamble en celdas de batería

Las celdas de batería de alto voltaje deben funcionar en ciertos rangos de temperatura para mantener su rendimiento y evitar sobrecalentamientos. Sin embargo, las influencias térmicas pueden afectar el rendimiento, la seguridad de una batería HV y los componentes conectados. 

Por consecuencia, se requiere un manejo térmico confiable para una operación a largo plazo con altos niveles de eficiencia, por lo que se aplica una pasta térmica para este propósito. Para garantizar una disipación de calor óptima entre los módulos de batería y las carcasas, los materiales utilizados para este propósito se caracterizan por tener alto contenido de partículas sólidas. Estos materiales son generalmente silicones de 1 - 2 componentes o materiales sin silicona, como los acrilatos.

Estos materiales con alto contenido de partículas sólidas deben dosificarse sin burbujas. Solo así es posible garantizar una conductividad térmica óptima. Sin embargo, la implementación se puede dificultar debido a que el Gap Filler líquido se aplica en grandes cantidades. Este material es muy abrasivo y el sistema de dosificación puede desgastarse rápidamente.

En la mayoría de las aplicaciones, los desafíos se resuelven con altos flujos de dosificado y ayuda del rotor de cerámica resistente al desgaste. Mediante el uso de un sistema de tratamiento de materiales, también puede evitarse la sedimentación de las partículas sólidas. Para mejorar el comportamiento del flujo, puede ser necesario un calentamiento adicional de los materiales o equipos de procesamiento.

Ventajas de la tecnología de dosificación ViscoTec

Los sistemas de dispensado basados en el principio del Pistón Sin Fin son efectivos debido a su dosificación de alta precisión en pastas termoconductoras de uno y dos componentes, inclusive con mezclas de dos componentes extremas.

Un dosificado con alta repetibilidad de productos altamente abrasivos y con contenido de partículas es posible sin tiempos muertos. El contenido de partículas conserva todas sus propiedades porque son sometidos a esfuerzos bajos gracias a los sistemas de baja presión. La vida útil prolongada del sistema de dosificado puede lograrse seleccionando los materiales más adecuados para sus componentes.

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Referencias:

• ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH (2020), Thermal_management_dispensing_of_liquid_TIM_and_gap_filler.