Wärmemanagement – Dosierung flüssiger TIM und Gap Filler

Automatisierte Lösungen für elektronische Bauteile und die Batteriezellen Montage

Das Auftragen und Einspritzen bzw. die Befüllung durch Injektion von TIMS oder Gap Fillern auf und in Batteriemodule oder elektronische Bauteile erfordert einen absolut prozesssicheren Umgang mit 1- oder 2-komponentigen Materialien. Eine präzise, vollautomatisierte, leicht regelbare und endlose Dosierung ist die Voraussetzung. ViscoTec Dosiersysteme ermöglichen genau das: Eine kontinuierliche, wiederholgenaue und materialschonende Dosierung von TIMs, Gap Filler, Dichtungsmaterialien sowie Klebstoffen – unabhängig von deren Viskosität. Ein speziell entwickelter Keramikrotor sichert selbst bei der Verwendung höchst abrasiver Materialien hohe Standzeiten. Ein Langzeitversuch mit einem 2K Gap Filler mit Aluminiumoxid-Oxid Füllstoffen zeigte beispielsweise eine 9-fache Standzeit im Vergleich zum Standard Rotor.

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Beispiel Batteriezellen Montage

Hochspannungsbatteriezellen müssen innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs betrieben werden, um ihre Leistung zu erhalten und eine Überhitzung zu vermeiden. Thermische Einflüsse können aber die Leistung und Sicherheit einer HV-Batterie und der angeschlossenen Komponenten beeinträchtigen. Für dauerhaftes Arbeiten auf hohem Effizienzniveau ist deshalb ein zuverlässiges Wärmemanagement erforderlich – dafür wird eine wärmeleitende Paste aufgetragen. Um die Wärmeableitung zwischen Batteriemodulen und Gehäusen optimal zu gewährleisten, sind die dafür verwendeten Materialien hochgefüllt. Es handelt sich dabei meist um 1K oder 2K Silikone oder um silikonfreie Materialien, wie zum Beispiel Acrylate.

Diese hochgefüllten Materialien müssen blasenfrei dosiert werden, nur so kann eine optimale Wärmeleitfähigkeit gewährleistet werden. Allerdings wird die Umsetzung erschwert, da das flüssige Lückenfüllmaterial in großen Mengen aufgetragen wird. Zusätzlich ist das Material sehr abrasiv und die Dosieranlage kann schnell verschleißen.

Gelöst werden die Herausforderungen in den meisten Anwendungen durch hohe Durchflussraten, bei Verwendung des verschleißfesten Keramikrotors. Mithilfe einer Materialaufbereitungsanlage kann zusätzlich die Sedimentation von Füllstoffen verhindert werden. Zur Verbesserung des Fließverhaltens kann zusätzlich eine Erwärmung der Materialien oder der verarbeitenden Geräte erforderlich sein.

Vorteile der ViscoTec Dosiertechnik

Dosiersysteme nach dem Endloskolben-Prinzip überzeugen durch eine hochpräzise Dosierung von ein- und zweikomponentigen Wärmeleitpasten – auch bei extremen Mischungsverhältnissen der Letztgenannten. Es erfolgt eine wiederholbare Dosierung der gefüllten und hoch abrasiven Materialien, ohne Ladezeit. Füllstoffe erhalten ihre Eigenschaften, denn sie sind dank des Niederdrucksystems nur einer geringen Scherbeanspruchung ausgesetzt. Durch die Wahl geeigneter Werkstoffe der Dosierkomponenten können hohe Standzeiten erreicht werden.

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