打印專用的相變導熱材料
作者:Jason Brandi,漢高公司
工業設備小型化趨勢為導熱工作帶來了前所未有的挑戰。這些小型設備不僅規格較小,而且具備較高的性能,因此往往產生更多熱量。另一方面,雖然襯墊式熱脂和相變材料能夠起到導熱作用,但就其用戶友好性或者過程友好性而言,往往無法滿足現代工業高吞吐量的要求。
熱脂無疑是市場上各種導熱材料中較知名的產品,并且始終以液態形式存在。由于其良好的濕潤性,因此受到很多生產商的青睞。但是,良好的濕潤性同樣伴有負面影響。由于其始終為液態,因此在生產環境中往往過于散亂并且導致大量的材料浪費(意即,成本上升)。另外,較重要的是,熱脂的效用會隨時間的推移而慢慢喪失。當熱脂經過連續的熱循環后,會引起液體遷移,較終只剩下填充劑,從而喪失了表面濕潤性,還可能導致設備故障。任何具有不同膨脹率的材料相接觸均可能產生“泵”效應,從而增加熱阻抗,降低傳熱效率。
為了解決熱脂存在的種種問題,相變導熱膏狀材料(TIM)于20多年前研發問世以來,因其簡單易用和高性能特點受到了一致認可。傳統TIM采用襯墊形式,室溫下為固態,并且只有當設備熱量使其達到融點(45°C)時才轉化為液態。與熱脂不同的是,相變材料不會隨時間推移而出現液體遷移或“泵”效應,但由于其采用襯墊形式,TIM仍存在不足之處。由于襯墊厚度和尺寸經預先設定,因此生產商受到應用厚度和/或形狀的限制。另外,襯墊通常通過手動安裝完成。盡管可選擇使用自動化的帶式或盤卷式產品,但多數生產商還是偏愛手動操作的相變襯墊,而這意味著更多的操作人員干預,并將延長生產時間。
較近,漢高研制了一種新型相變導熱膏狀材料,可解決熱脂和襯墊存在的諸多問題。漢高在著名的Loctite® PowerstrateXtreme™(PSX)產品系列下新增了三種可打印的相變材料: Loctite PowerstrateXtreme Dispensable(PSX-D)和Loctite PowerstrateXtreme Printable(PSX-P),這兩種均為液態相變材料,并在無任何瑕疵的情況下具備與熱脂相同的功能和吞吐量優勢。Loctite PSX-D是一種快速干燥的膏體,可通過針管噴涂,也可通過手動網印。為滿足使用自動網印設備的生產商對網印靈活性的要求,Loctite PSX-P提供中等干燥和延時干燥兩種產品。延時干燥產品放置時間較短為2個小時。Loctite PSX-D和Loctite PSX-P兩種膏體涂抹時均為液態,干燥后形成相變襯墊。兩種材料的可靠性和性能與Loctite’s PowerstrateXtreme 相變薄膜材料相當,但由于它們為液態,可根據要求調整襯墊厚度。雖然薄膜也具有各種厚度,但較薄的產品較難生產,使用起來也不方便,往往無法從襯墊中完整取出。采用Loctite PSX-D和Loctite PSX-P產品,可完全控制涂抹厚度和形狀,從而可以有效解決該問題。除了這些生產方面的優勢,Loctite PSX-D和Loctite PSX-P可完全自動化操作,因此能夠提高吞吐量。另外,這種量材料均適用于現有設備系統,因此一般無需增加新的投資。其它優勢還包括,這兩種材料可填充空隙,因此適用于不平整表面;室溫下為固態,便于使用;不存在“泵”效應,因此長期使用仍高度可靠。
漢高新型Loctite PSX-D和Loctite PSX-P材料還為PowerstrateXtreme品牌帶來更多優勢,例如,無可比擬的可靠性能,更高吞吐量,較低總生產成本,更高生產靈活性。設備小型化不再意味著過程復雜化——至少就導熱和Loctite PowerstrateXtreme而言不再如此。
欲了解有關Loctite PSX-D和Loctite PSX-P或漢高任何高級導熱產品的更多信息,請撥打公司總部電話:949-789-2500。
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