Válvulas de tornillo sinfín frente a bombas de cavidad progresiva: El mejor uso para la pasta térmica

Miniguía de selección para dispensar materiales de interfaz térmica (TIM)

No es de extrañar que los fabricantes de productos electrónicos sigan buscando mejores formas de disipar el calor generado por dispositivos más pequeños y potentes que funcionan a temperaturas más altas que nunca. Muchos recurren a los materiales de interfaz térmica (TIM) para los sistemas electrónicos que requieren gestión térmica. Tanto es así que, según estudios recientes, se espera que el mercado mundial de materiales de interfaz térmica, valorado en 2.250 millones de dólares en 2020, crezca hasta los 4.470 millones de dólares en 2027.

Como proveedor líder de equipos de dosificación de fluidos y como especialistas en la dosificación de compuestos térmicos, Nordson EFD suele ser testigo de primera mano de este tipo de tendencias, ya que observamos un aumento de las aplicaciones de TIM en este campo.

En concreto, estamos viendo cada vez más aplicaciones de TIM para sistemas de detección y alcance de luz (LiDAR) de automoción para coches autónomos y sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS). Aunque todavía faltan entre 5 y 10 años para que los vehículos sean autónomos, muchos fabricantes de equipos originales (OEM) están lanzando vehículos con LiDAR como parte de sus ADAS.

La fiabilidad de los sensores LiDAR es fundamental para la eficacia de estos sistemas. Por ello, los fabricantes de sensores buscan cada vez más el método más fiable para dispensar materiales de interfaz térmica que cubran los huecos necesarios para reducir la temperatura y aumentar la eficacia y longevidad de estos componentes electrónicos.

Entonces, ¿qué método de dosificación debe utilizar? Nordson EFD ofrece varias opciones para aplicar los TIM, y varía en función del tipo de material y del volumen de depósito requerido.

Dosificación manual vs. automatizada

Aunque la aplicación manual es una opción, y Nordson EFD ofrece una serie de dosificadores de fluidos de sobremesa, la inconsistencia de operador a operador puede ser un reto cuando lo que necesita es una dosificación precisa, en todo momento. Es importante mencionar aquí las recientes mejoras introducidas en los dosificadores de sobremesa, como el bloqueo total del operario que ofrece nuestro dosificador UltimusPluscon conectividad de red, ya que estos dosificadores pueden utilizarse tanto en aplicaciones manuales como automatizadas. Básicamente, pueden crecer con usted a medida que aumenta la producción.

 

Sin embargo, a menudo encontramos fabricantes que optan por la dispensación automatizada, ya sea con un robot dispensador de sobremesa o con una línea integrada alimentada por cinta transportadora, ya que los patrones de material de interfaz térmica son cada vez más complejos para cubrir la mayor superficie posible de una pieza.

 

Por supuesto, la elección de aplicar el TIM manualmente o integrar el cabezal dispensador en una célula automatizada o en una línea alimentada por cinta transportadora dependerá del rendimiento de la producción o del número de piezas que esté montando.

Válvulas de barrena frente a bombas de rotor helicoidal

Dado que los materiales de interfaz térmica suelen contener cargas como partículas cerámicas, pueden ser muy viscosos y abrasivos. Y puesto que los materiales abrasivos pueden dañar el funcionamiento interno de la mayoría de los cabezales dosificadores mecánicos, debe considerar cuidadosamente el tipo de compuesto térmico y el equipo dosificador que elija.

Además de nuestros dosificadores de fluidos de sobremesa, Nordson EFD ofrece dos tipos principales de cabezales dosificadores para materiales de interfaz térmica: válvulas de barrena y bombas de cavidad progresiva.

Ambos funcionan mediante geometrías giratorias que transportan el material desde el tubo de alimentación de fluido hasta la punta dosificadora. El funcionamiento interno rotativo de estos cabezales dispensadores les permite suministrar el fluido con el menor cizallamiento posible. Por lo tanto, permiten que el TIM mantenga sus propiedades para garantizarle un rendimiento fiable en la transferencia de calor.

Sin embargo, existen diferencias clave entre los dos métodos de dosificación que deben tenerse en cuenta a la hora de decidir cuál es el mejor para su fluido.

Válvulas sinfín

Estos cabezales dosificadores utilizan principios de alimentación por tornillo combinados con controles de tiempo y presión de precisión para garantizar depósitos de fluido uniformes en aplicaciones de alto rendimiento. Nuestra válvula de barrena 794-TC está disponible con una gama de tamaños de separación de tornillo para garantizar el mejor rendimiento en función del tamaño de partícula de su TIM.

Su barrena está fabricada con carburo de tungsteno (TC), que proporciona la mejor resistencia contra los daños causados por pastas altamente abrasivas. Esto garantiza una mayor vida útil de la válvula dosificadora para producciones de gran volumen.

En general, el hecho de que las válvulas de barrena no tengan juntas las hace más resistentes al desgaste, ya que las juntas se desgastan más rápidamente cuando las partículas abrasivas rozan con ellas.

Sin embargo, precisamente porque estas válvulas no tienen juntas, no son la elección adecuada para materiales finos o de baja viscosidad. Si se dosifican fluidos con viscosidades inferiores a 30.000 centipoise, es posible que el fluido gotee o salga por la punta dosificadora conectada a la válvula de barrena.

Además, las válvulas de barrena están diseñadas específicamente para fluidos de una sola pieza, por lo que no debería elegir una válvula de barrena para una aplicación TIM de dos piezas.

Bombas de cavidad progresiva

Las bombas de cavidad progresiva son un método de dosificación volumétrico o de desplazamiento positivo que le permite ajustar el volumen exacto que desea dosificar y obtener ese volumen exacto en la pieza, siempre. Estas bombas proporcionan una exactitud y repetibilidad del volumen de fluido altamente precisas de ± 1%.

El diseño modular de nuestra bomba de la serie 797PCP se basa en el principio de cavidad progresiva, en el que sus componentes principales -un rotor y un estator- forman una cámara de dosificación perfectamente sellada. Esto permite una dosificación volumétrica continua independientemente de la viscosidad del fluido.

Sin embargo, en las aplicaciones TIM, estas bombas incorporan una junta, por lo que tienden a desgastarse más rápidamente que una válvula de barrena. Sin embargo, debido al sello, pueden dispensar una gama más amplia de viscosidades de fluidos.

En el caso de los TIM de dos componentes, debería elegir la bomba 797PCP-2Kporque dosifica con precisión proporciones exactas de materiales de componentes A y B a través de mezcladores estáticos para una dosificación altamente repetible con una precisión de depósito de fluido de ± 1%.

Además, como la bomba 797PCP está disponible en varios tamaños, puede adaptarse a casi cualquier grosor del patrón de dispensación requerido por su aplicación, ya que su caudal es cinco veces superior al de la válvula de tornillo sinfín 794-TC.

Mezcladores estáticos para material de dos componentes

Como en cualquier aplicación de dosificación, la selección de los mejores componentes de dosificación posibles para su aplicación es esencial para el éxito de la propia aplicación. Esto es especialmente cierto para el componente en el punto de dispensación. Especialmente en el caso de los fluidos de dos componentes, éste es un paso crítico.

Nordson EFD ofrece mezcladores estáticos de dos componentes de alta calidad para la aplicación de compuestos térmicos de dos componentes. Nuestros mezcladores en espiral de la serie 190 y los mezcladores cuadrados de la serie 295 son ideales para la dosificación TIM.

Ofrecemos 15 tipos de mezcladores de bayoneta en espiral con diferentes diámetros de elemento, número de elementos mezcladores y salidas de carcasa para su aplicación única. Ofrecemos 3 tipos de mezcladores de bayoneta cuadrados con diferentes salidas de carcasa, incluida una salida luer lok para una dosificación precisa con un accesorio de punta dosificadora.

Nuestros experimentados especialistas en aplicaciones pueden sugerirle el mezclador estático adecuado para su proceso, simplificando así la selección del sistema para que pueda ponerlo en marcha más rápidamente.

Todo en uno para la dosificación de TIM

Además de proporcionar los sistemas de envasado y dosificación de fluidos para materiales de interfaz térmica, Nordson EFD también ofrece una línea exclusiva de compuestos térmicos sin silicona que garantizan una transferencia de calor fiable durante un periodo de tiempo más largo que la mayoría de los TIM industriales.



Si tiene alguna pregunta sobre nuestras soluciones de dosificación de materiales de interfaz térmica o sobre los propios materiales, no dude en ponerse en contacto con nosotros en [email protected] para obtener ayuda experta.