Schneckenventile vs. Exzenterschneckenpumpen: Beste Verwendung für Wärmeleitpaste

Mini-Auswahlhilfe für das Dosieren von Wärmeleitmaterialien (TIMs)

Es dürfte nicht überraschen, dass Elektronikhersteller weiterhin nach besseren Möglichkeiten suchen, um die Wärme abzuführen, die von kleineren, leistungsfähigeren Geräten erzeugt wird, die bei höheren Temperaturen als je zuvor arbeiten. Viele wenden sich an thermische Schnittstellenmaterialien (TIM) für elektronische Systeme, die ein Wärmemanagement erfordern. Jüngsten Studien zufolge wird der weltweite Markt für Wärmeleitmaterialien, der im Jahr 2020 einen Wert von 2,25 Milliarden US-Dollar hatte, bis 2027 voraussichtlich auf 4,47 Milliarden US-Dollar anwachsen.

Als führender Anbieter von Flüssigkeitsdosiergeräten und Spezialist für die Dosierung von Wärmeleitpasten erlebt Nordson EFD diese Art von Trends oft aus erster Hand, da wir eine Zunahme der TIM-Anwendungen in diesem Bereich feststellen.

Insbesondere sehen wir immer mehr TIM-Anwendungen für LiDAR-Systeme (Light Detection and Ranging) für autonome Fahrzeuge und fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS). Obwohl autonome Fahrzeuge noch 5-10 Jahre entfernt sind, bringen viele Erstausrüster (OEMs) Fahrzeuge mit LiDAR als Teil ihres ADAS auf den Markt.

Die Zuverlässigkeit der LiDAR-Sensoren ist entscheidend für die Wirksamkeit dieser Systeme. Daher suchen die Sensorhersteller zunehmend nach der zuverlässigsten Methode für das Auftragen von Wärmeleitmaterialien zur Abdeckung von Lücken, um die Temperatur zu senken und die Effizienz und Langlebigkeit dieser elektronischen Komponenten zu erhöhen.

Welche Dosiermethode sollten Sie also verwenden? Nordson EFD bietet mehrere Optionen für das Auftragen von TIMs an, die je nach Materialtyp und dem erforderlichen Auftragsvolumen variieren.

Manuelles vs. automatisiertes Dispensieren

Obwohl die manuelle Anwendung eine Option ist und Nordson EFD eine Reihe von Tisch-Dosiergeräten für Flüssigkeiten anbietet, kann die Inkonsistenz von Bediener zu Bediener eine Herausforderung sein, wenn Sie eine genaue Dosierung benötigen, und zwar jedes Mal. Jüngste Verbesserungen an Tisch-Dosiergeräten, wie die vollständige Bedienersperre, die unser UltimusPlus-Dosiergerät mit Netzwerkanbindung bietet, sind hier wichtig zu erwähnen, da diese Dosiergeräte sowohl für manuelle als auch für automatisierte Anwendungen eingesetzt werden können. Sie können im Wesentlichen mit Ihnen wachsen, wenn Sie die Produktion erhöhen.

 

Häufig entscheiden sich Hersteller jedoch für eine automatisierte Dosierung, entweder mit einem Dosierroboter oder einer integrierten Förderanlage, da die Materialmuster für thermische Oberflächen immer komplexer werden, um die größtmögliche Fläche auf einem Teil abzudecken.

 

Ob Sie sich dafür entscheiden, das TIM manuell aufzutragen oder den Dosierkopf in eine automatisierte Zelle oder Förderanlage zu integrieren, hängt natürlich vom Produktionsdurchsatz oder der Anzahl der zu montierenden Teile ab.

Schneckenventile vs. Exzenterschneckenpumpen

Da Wärmeleitmaterialien oft Füllstoffe wie Keramikpartikel enthalten, können sie hochviskos und abrasiv sein. Und da abrasive Materialien das Innenleben der meisten mechanischen Dosierköpfe beschädigen können, sollten Sie die Art der Wärmeleitpaste und des Dosiergeräts, das Sie wählen, sorgfältig abwägen.

Zusätzlich zu unseren Tisch-Dosiergeräten bietet Nordson EFD zwei Haupttypen von Dosierköpfen für Wärmeleitmaterialien an: Schneckenventile und Exzenterschneckenpumpen.

Beide arbeiten mit rotierenden Geometrien, die das Material vom Flüssigkeitszufuhrschlauch zur Dosierspitze befördern. Das rotierende Innenleben dieser Dosierköpfe ermöglicht es ihnen, die Flüssigkeit mit der geringstmöglichen Scherung abzugeben. Daher kann das TIM seine Eigenschaften beibehalten, um eine zuverlässige Wärmeübertragung zu gewährleisten.

Es gibt jedoch wichtige Unterschiede zwischen den beiden Dosiermethoden, die Sie beachten sollten, wenn Sie entscheiden wollen, welche Methode für Ihre Flüssigkeit am besten geeignet ist.

Schneckenventile

Diese Dosierköpfe nutzen das Prinzip der Schneckenzufuhr in Kombination mit präzisen Zeit- und Drucksteuerungen, um eine gleichmäßige Flüssigkeitsabgabe für Anwendungen mit hohem Durchsatz zu gewährleisten. Unser 794-TC Schneckenventil ist mit einer Reihe von Schneckenspaltgrößen erhältlich, um die beste Leistung auf der Grundlage Ihrer TIM-Partikelgröße zu gewährleisten.

Die Schnecke ist aus Wolframkarbid (TC) gefertigt, das die beste Beständigkeit gegen Beschädigungen durch stark abrasive Pasten bietet. Dies gewährleistet eine längere Lebensdauer des Dosierventils bei hohen Produktionsmengen.

Da Schneckenventile keine Dichtungen haben, sind sie im Allgemeinen verschleißfester, da Dichtungen schneller verschleißen, wenn abrasive Partikel an ihnen reiben.

Doch gerade weil diese Ventile keine Dichtungen haben, sind sie nicht die richtige Wahl für dünne oder niedrigviskose Materialien. Wenn Sie Flüssigkeiten mit einer Viskosität von weniger als 30.000 Centipoise dosieren, kann es vorkommen, dass die Flüssigkeit aus der Dosierspitze am Schneckenventil tropft oder strömt.

Darüber hinaus sind Schneckenventile speziell für einkomponentige Flüssigkeiten konzipiert, daher würden Sie ein Schneckenventil nicht für eine zweikomponentige TIM-Anwendung wählen.

Exzenterschneckenpumpen

Exzenterschneckenpumpen sind eine volumetrische oder positive Verdrängungsmethode, die es Ihnen ermöglicht, das genaue Volumen einzustellen, das Sie dosieren möchten, und dieses exakte Volumen jedes Mal auf das Teil zu bringen. Diese Pumpen bieten eine hochpräzise Genauigkeit des Flüssigkeitsvolumens und eine Wiederholbarkeit von ± 1 %.

Das modulare Design unserer Pumpen der Serie 797PCP basiert auf dem Exzenterschneckenprinzip, bei dem die Kernkomponenten - ein Rotor und ein Stator - eine perfekt abgedichtete Dosierkammer bilden. Dies ermöglicht eine kontinuierliche volumetrische Dosierung unabhängig von der Viskosität der Flüssigkeit.

Da diese Pumpen für TIM-Anwendungen jedoch eine Dichtung besitzen, verschleißen sie schneller als ein Schneckenventil. Aufgrund der Dichtung können sie jedoch ein breiteres Spektrum an Flüssigkeitsviskositäten dosieren.

Für zweiteilige TIMs sollten Sie unbedingt die 797PCP-2K-Pumpe wählen, da sie das genaue Verhältnis von Teil A- und Teil B-Materialien durch statische Mischer präzise dosiert und so eine äußerst wiederholbare Dosierung mit einer Dosiergenauigkeit von ± 1 % ermöglicht.

Da die 797PCP-Pumpe in einer Reihe von Größen erhältlich ist, kann sie außerdem fast jede Dicke des für Ihre Anwendung erforderlichen Dosiermusters aufnehmen, da ihre Durchflussrate fünfmal höher ist als die des 794-TC-Schneckenventils.

Statische Mischer für zweiteiliges Material

Wie bei jeder Dosieranwendung ist die Auswahl der bestmöglichen Dosierkomponenten für Ihre Anwendung entscheidend für den Erfolg der Anwendung selbst. Dies gilt insbesondere für die Komponente an der Dosierstelle. Vor allem bei zweikomponentigen Flüssigkeiten ist dies ein entscheidender Schritt.

Nordson EFD bietet hochwertige statische Zweikomponentenmischer für die Anwendung von Zweikomponenten-Thermomassen. Unsere Spiralmischer der Serie 190 und die Vierkantmischer der Serie 295 sind ideal für die TIM-Dosierung.

Wir bieten 15 Typen von Spiralbajonettmischern mit unterschiedlichen Elementdurchmessern, Anzahl der Mischelemente und Gehäuseauslässen für Ihre spezielle Anwendung. Wir bieten 3 Typen von quadratischen Bajonettmischern mit verschiedenen Gehäuseausgängen, einschließlich eines Luer-Lok-Ausgangs für präzises Dosieren mit einem Dosierspitzenaufsatz.

Unsere erfahrenen Anwendungsspezialisten können Ihnen den richtigen Statikmischer für Ihren Prozess vorschlagen und so die Systemauswahl vereinfachen, damit Sie schneller loslegen können.

One-Stop-Shop für TIM-Dosierung

Nordson EFD bietet nicht nur Flüssigkeitsverpackungen und Dosiersysteme für Wärmeleitmaterialien an, sondern auch eine einzigartige Reihe von silikonfreien Wärmeleitpasten, die eine zuverlässige Wärmeübertragung über einen längeren Zeitraum als die meisten industriellen TIMs gewährleisten.



Wenn Sie Fragen zu unseren Lösungen für die Dosierung von Wärmeleitmaterialien oder zu den Materialien selbst haben, zögern Sie nicht, uns unter [email protected] zu kontaktieren, um fachkundige Hilfe zu erhalten.