Thermische Werkstoffe für die Industrieelektronik
Thermische Materialien für die Industrieelektronik: Antriebe, SPS und Steuerungssysteme
Regelung von Wärmeentwicklung, elektrischer Isolation, Vibrationen, Verunreinigungen und Produktionsschwankungen bei Motorantrieben, Wechselrichtern, SPSen, industriellen Stromversorgungen, Sensoren, Robotik und robuster Steuerelektronik.
Im Inneren des Systems
Erfassung aller Wärmeleitstellen in der Industrieelektronik
Industrielle Hardware unterliegt keinen einheitlichen thermischen Anforderungen. Leistungsdichte, Gehäuse, Luftstrom, Spannung, Befestigung, Verschmutzung und Wartung vor Ort bestimmen, ob eine Schnittstelle Wärmeübertragung, Verklebung, Abdichtung oder Isolierung erfordert.
Kühlung von Motorantrieb, Umrichter und Servo
Leiten Sie die Wärme von IGBTs, MOSFETs, Gleichrichtern und magnetischen Bauteilen in Kühlkörper oder Metallgehäuse ab und gewährleisten Sie dabei die dielektrische Isolation sowie die Stabilität bei Lastwechseln.
Entdecken Sie Wärmeleitpaste für Wechselrichter →
Wärmemanagement für SPS, IPC und Maschinensteuerungen
Integrieren Sie Prozessoren, Speicher, Spannungsregler und Kommunikationsgeräte in Gehäuse, wobei die Belastung der Leiterplatten minimiert und eine lange Lebensdauer in kompakten, lüfterlosen oder abgedichteten Systemen gewährleistet wird.
Wärmeleitpads entdecken →
Remote-E/A, Sensoren und industrielle Steuerungen für den Außenbereich
Kombinieren Sie Wärmemanagement mit Schutz vor Feuchtigkeit, Staub, Ölnebel, Reinigungsmitteln, Salz, Vibrationen und starken Schwankungen der Umgebungstemperatur.
Planen Sie einen Schutz vor Wasser und Staub →Materialfamilien
Wählen Sie thermische Werkstoffe für die Industrieelektronik nach Funktion aus
Beginnen Sie mit dem tatsächlichen Wärmepfad, dem Abstand, der Spannung, dem Druck, der Bestrahlungsdauer und dem Montageprozess. Vergleichen Sie anschließend das Format, das die Leistung über das gesamte Zuverlässigkeitsprofil der Anlage hinweg aufrechterhalten kann.
01Thermische Abstandshalter für den industriellen Einsatz
Gewährleistung einer definierten Dicke, elektrischen Isolierung und wiederholbaren Positionierung zwischen Bauteilen, Leiterplatten, Kühlkörpern und Gehäusen.
- Bogen-, Rollen- oder Stanzformat
- Spaltenfüllung und Polsterung
- Druckgesteuerte Montage
02Industrielle Spaltfüller zum Dosieren
Passt sich unterschiedlichen Bauteilhöhen, Gussabweichungen und komplexen Hohlräumen an und unterstützt gleichzeitig die automatisierte Fertigung sowie eine geringe Belastung.
- Variable und ungleichmäßige Abstände
- Manuelle oder automatische Dosierung
- Weich ausgehärtete Schnittstelle
03Industrielles Wärmeleitfett
Feuchte, dünne, ebene und festgeklemmte Grenzflächen, bei denen ein geringer Widerstand an der Klebeverbindung zwischen Leistungsbauelementen, Modulen und Kühlflächen erforderlich ist.
- Fähigkeit zur dünnen Schnittstelle
- Geringer Kontaktwiderstand
- Option für eine wartungsfähige Baugruppe
04Wärmeleitende Industrieklebstoffe
Sensoren, Verteiler, Leistungskomponenten und Kühlkörper miteinander verbinden und dabei einen kontrollierten Wärmepfad schaffen sowie Vibrationen standhalten.
- Haftung und Wärmeübertragung
- 1K- oder 2K-Aushärtungsoptionen
- Strukturelle oder elastische Verklebung
05Silikonfreie industrielle Schnittstellen
Achten Sie auf die Wärmeentwicklung in der Nähe von empfindlichen Kontakten, Relais, optischen Bauteilen, Beschichtungen oder nachgeschalteten Verbindungsstellen, bei denen die Silikonmigration eine Rolle spielt.
- Anforderung an den sauberen Kontakt
- Optionen: Polster, Fett oder Gel
- Kompatibilitätsprüfung
06Industrielle Dämm- und Vergussmaterialien
Schützen Sie Leiterplatten, Anschlüsse und Stromversorgungsbaugruppen vor Feuchtigkeit, Vibrationen und elektrischer Einwirkung und sorgen Sie gleichzeitig für eine angemessene Wärmeableitung.
- Dielektrischer Schutz
- Umgebungskapselung
- Kundenspezifische Kavitäten- und Schnittgeometrie
Formatvergleich
Vergleich von industriellen Wärmeleitpads, Wärmeleitpasten, Spaltfüllern und Klebstoffen
Das leistungsfähigste Industriematerial ist dasjenige, das nach der Alterung die Vorgaben hinsichtlich Temperatur, Spannung, Verunreinigung, Einsatzbedingungen und Prozessanforderungen erfüllt – und nicht dasjenige mit der höchsten angegebenen Leitfähigkeit.
| Materialformat | Optimale industrielle Schnittstelle | Hauptvorteil | Zu beachtende Punkte bei der Konstruktion |
|---|---|---|---|
| Wärmeleitpad | SPS, Antriebsplatine, Prozessor, Leistungsbauelement und Gehäuseabstand | Vorgeschriebene Dicke, saubere Verlegung und Isolierung | Härte, Druckfestigkeit, Toleranz und Aushärtung |
| Flüssiger Spaltfüller | Leiterplatte mit unterschiedlichen Höhen, großer Gussteil und komplexer Gehäuseaussparung | Konformität und skalierbare Dosierung | Perlbildung, Aushärtung, Hohlräume, Absacken und Reparatur |
| Thermisches Schmierfett | Dünne, flache und mechanisch geklemmte Stromversorgungsschnittstelle | Geringe Haftspanne und effektive Benetzung | Entleeren, Entlüften, Volumenregelung und Wartung |
| Thermokleber | Sensor, Verteiler, Leistungsteil oder Kühlkörper, die befestigt werden müssen | Verkleben und Wärmeübertragung in einem Arbeitsgang | Aushärtung, Elastizitätsmodul, Haftung und Demontage |
| Vergussmasse | Abgedichteter Sensor, Steuerung, Stromversorgung und geschützter Innenraum | Umgebungs-, Vibrations- und dielektrischer Schutz | Exotherme Reaktionen, Spannung, Masse, Hohlräume und Nachbearbeitung |
| Isolierunterlage | Hochspannungsgerät, Sammelschiene, Gehäuse oder wärmeempfindlicher Bereich | Elektrische Abstände und Temperaturregelung | Kanten, Dicke, Heizrichtung und Alterung |
Auswahl-Workflow
Erstellen Sie in fünf Schritten eine Materialübersicht für die Industrieelektronik
Eine aussagekräftige Materialbeschreibung stellt einen Zusammenhang zwischen dem Betriebszweck der Geräte und der Wärmebelastung einerseits und den tatsächlichen Anforderungen hinsichtlich Stapelbarkeit, Spannung, Beständigkeit, Fertigung sowie Wartung vor Ort andererseits her.
Den Weg der industriellen Wärme nachverfolgen
Ermitteln Sie Leistungsbauelemente, Prozessoren, magnetische Bauteile, Kühlkörper, Gehäuse, Luftströmung und Umgebungsbedingungen.
Den Gerätestapel vermessen
Erfassen Sie den Spaltbereich, die Höhen der Bauteile, die Ebenheit des Gehäuses, die Kontaktfläche, die Befestigungselemente und die Toleranzsumme.
Spannung und Belichtung definieren
Überprüfen Sie die Isolationsziele sowie die Risiken durch Feuchtigkeit, Staub, Öl, Kühlmittel, Reinigungsmittel, Salz und den Kontakt mit Chemikalien.
Wählen Sie den Produktionsprozess aus
Legen Sie die Anforderungen hinsichtlich der Platzierung der Pads, der Dosierung, der Aushärtung, der Prüfung, der Rückverfolgbarkeit, der Taktzeit und der Reparatur fest.
Überprüfung der industriellen Zuverlässigkeit
Prüfung der thermischen Leistung und des Kontakts unter Belastung mit Lastwechseln, Vibrationen, Feuchtigkeit, Alterung und Einsatzbedingungen.
Technische Variablen
Was sollte vor der Probenahme in der Industrieelektronik festgelegt werden?
Die Materialauswahl wird verbessert, wenn der Kandidat die tatsächlichen Bedingungen hinsichtlich Geräteaufbau, Belastung, Druck, Spannung, Beanspruchung und Zuverlässigkeit widerspiegelt. Geben Sie einen Bereich an, wenn die mechanische Konstruktion noch nicht endgültig festgelegt ist.
Die fertig montierte Schnittstelle – und nicht etwa ein Wert aus dem Datenblatt – bestimmt die industrielle Leistungsfähigkeit.Wärmebelastung und Einschaltdauer
Geräteausfälle, Dauerbetrieb oder intermittierender Betrieb, Umgebungstemperatur, Luftstrom, Kühlmitteltemperatur oder Gehäusetemperatur sowie Spitzenbedingungen.
Spalt- und Kontaktgeometrie
Mindest-, Nenn- und Maximalabstand, Oberfläche, Ebenheit, Rauheit, Toleranzen bei Gussteilen und Bauteilen.
Druck und mechanische Beanspruchung
Belastung der Befestigungselemente, Druckgrenze, Sprödigkeit der Platte, Schwingungsspektrum, mechanische Stöße und Ausdehnungsbewegungen.
Exposition gegenüber elektrischen und chemischen Einflüssen
Betriebsspannung, dielektrisches Target, Öl, Kühlmittel, Reinigungsmittel, Staub, Feuchtigkeit, Salz und Prozesschemikalien.
Profil zur industriellen Zuverlässigkeit
Lastwechsel, Temperaturwechsel, Hochtemperaturalterung, Feuchtigkeit, Vibration und angestrebte Lebensdauer.
Fertigungs- und Dienstleistungsprozesse
Bestückung oder Dosierung, Aushärtung, Zykluszeit, Prüfung, Chargenkontrolle, Zugang für Reparaturen und Austaussstrategie.
Fehlervermeidung
Vermeidung von Ausfällen der Wärmeleitverbindungen in der Industrieelektronik
Ein Werkstoff kann eine anfängliche Temperaturprüfung bestehen und dennoch nach jahrelangen Belastungszyklen und Umwelteinflüssen an Kontaktfähigkeit, Isolierfähigkeit, Haftfestigkeit oder Prozesskonsistenz einbüßen.
Übermäßige Kompression der Pads und Belastung der Leiterplatte
Ein zu festes oder zu stark komprimiertes Polster kann Baugruppen, Lötstellen, Leiterplatten und empfindliche Sensoren überlasten.
Leitfaden zur Kompression anzeigen →Kontaktverlust bei industriellen Zyklen
Verformungsrest, Rissbildung, Auspumpen und Bewegungen des Gehäuses können den Übergangswiderstand im Laufe der Zeit erhöhen.
Siehe Häufige Fehler bei Wärmeleitpads →Unzureichende dielektrische Sicherheitsreserve
Schnittkanten, Hohlräume, Druckbelastung und Verunreinigungen können die Isolierung um Leistungsbauelemente und Leiter beeinträchtigen.
Lesen Sie den Leitfaden zur elektrischen Isolierung →Ablassen von Wärmeleitpaste
Belastungszyklen, Vibrationen und Wärmeausdehnung können dazu führen, dass Schmierfett aus dem Kontaktbereich verdrängt wird und der Widerstand zunimmt.
Informationen zur Fettabsaugung →Quellung durch Flüssigkeiten und chemische Einwirkung
Ölnebel, Kühlmittel, Reinigungsmittel und aggressive Dämpfe können die Weichheit, die Haftfähigkeit, die Isolierfähigkeit und das Oberflächenverhalten verändern.
Entdecken Sie Fluorsilikon-Pads →Exotherme Reaktion beim Einbetten und Spannungen nach dem Aushärten
Große Gussvolumina können Wärme, Schrumpfspannungen und versteckte Hohlräume im Bereich von Bauteilen und Anschlüssen verursachen.
Entwurf für die Epoxidharz-Vergusstechnik überprüfen →Industriesysteme
Auswahl thermischer Werkstoffe für Anwendungen in der Industrieelektronik
Leistungsdichte, Einbauort, Gehäuse, Einschaltdauer und Wartungsanforderungen beeinflussen das richtige Gleichgewicht zwischen Weichheit, Leitfähigkeit, Isolation, chemischer Beständigkeit und Aushärtung.
Motorantriebe, Servosysteme und Robotik
- Ein- und Ausschalten sowie Vibration
- Wärmeableitwege bei IGBTs und MOSFETs
- Langer Produktionsdienst
SPS, Industrie-PCs und Edge-Controller
- Prozessoren und Spannungsregler
- Kompakte, lüfterlose Gehäuse
- Kontinuierliche Datenverarbeitung
Industrielle Stromversorgungen und Wandler
- Magnetische Komponenten und Schaltgeräte
- Übertragung von der Platine auf das Gehäuse
- Dielektrischer Schutz
Sensoren, industrielle Bildverarbeitung und Remote-I/O
- Optische Sauberkeit und Sauberkeit der Kontaktflächen
- Versiegelte Kompaktmodule
- Exposition im Freien oder im Produktionsprozess
Validierungsplan
Validierung von Materialien für die Industrieelektronik in den tatsächlichen Anlagen
Anhand der Materialdaten wird die Kandidatenauswahl eingegrenzt. Tests auf Geräteebene bestätigen, ob die thermische, elektrische, mechanische und umweltbezogene Leistungsfähigkeit über die gesamte angestrebte industrielle Lebensdauer hinweg stabil bleibt.
Erfahren Sie mehr über Materialauswahl und -prüfung →Thermische Leistung
Messen Sie die Temperaturen von Gerät, Platine und Gehäuse sowie die Impedanz bei den tatsächlichen Spaltmaßen, Drücken, Belastungen und Umgebungsbedingungen.
Kompression und Belastung
Überprüfen Sie die Lastverteilung, die Kraftgrenzwerte, die Wiederherstellung der Dicke und den Kontakt nach der Alterung.
Elektrische Sicherheit
Überprüfen Sie die Durchschlagfestigkeit, den Isolationswiderstand, die Kriechstrecke und die Unversehrtheit der Schnittkanten.
Umweltexposition
Prüfung auf Feuchtigkeit, Öl, Kühlmittel, Reinigungsmittel, Salz, Staub und gerätespezifische Chemikalien.
Mechanische Zuverlässigkeit
Führen Sie Prüfungen hinsichtlich Vibration, Stoßbelastung, Lastwechsel, Haftung und Kontaktstabilität durch.
Produktionskapazität
Überprüfung von Bestückung, Dosierung, Aushärtung, Inspektion, Rückverfolgbarkeit, Taktzeit und Reparatur.
Vom Prototyp zur Serienfertigung
Skalierung von Materialien für die Industrieelektronik mithilfe der Prozesssteuerung
Haktak kann Sie bei der Materialformulierung und der Dosierform unterstützen. Bitte teilen Sie uns frühzeitig die Zeichnungen der Anlagen, die Toleranzbereiche, die Umgebungsbedingungen, die Dosieranlagen, den Prüfplan, die Wartungsstrategie und das Jahresvolumen mit.
Benutzerdefinierte Materialeigenschaften
Leitfähigkeit, Härte, Viskosität, dielektrische Eigenschaften, chemische Beständigkeit und Aushärtung anpassen.
Stanzverarbeitung
Liefern Sie Pads und Isolierteile mit Aussparungen, Laschen, Einlagen und einbaufertiger Geometrie.
Unterstützung bei der Abgabe
Passen Sie die Verpackungen für Gel, Fett oder Klebstoff an die Wulstgröße, die Schrotgröße, die Anlage und die Zykluszeit an.
Technische Muster
Vergleichen Sie Formate und Eigenschaftsbereiche vor der Validierung der Anlagen und der Produktionsfreigabe.
Technische Ressourcen
Leitfäden zum Wärmemanagement in der Industrieelektronik
Nutzen Sie diese Leitfäden, um vor der Qualifizierung die Dicke der Schnittstelle, die Anforderungen an die Leistungsbauelemente, die Pad-Konvertierung sowie die Test- und Klebeanforderungen festzulegen.
Wärmeleitpads für IGBT-Module
Überprüfung der Isolierung, der Befestigungsfestigkeit und der Schnittstellenstabilität bei industriellen Leistungsstufen.
Lesen Sie den Leitfaden zu IGBT-Wärmeleitpads →Wärmeleitpads für die Leistungselektronik
Anforderungen an die Schaltlücke, die Kompression, die Spannung und die Schaltzyklen für Antriebe und Umrichter.
Auswahl an Power Pads anzeigen →Toleranz bei der Dicke des Wärmeleitpads
Verstehen Sie, wie Fertigungstoleranzen und Kompression den Kontakt und die Belastung der Leiterplatte beeinflussen.
Toleranz bei der Dicke überprüfen →Gängige TIM-Prüfnormen
Verwenden Sie repräsentative Methoden, um Wärmeleitmaterialien vor der Validierung der Geräte zu vergleichen.
TIM-Prüfstandards anzeigen →Wärmeleitende Konstruktionsklebstoffe
Verbindung, Wärmeübertragung, Aushärtung und mechanische Zuverlässigkeit in industriellen Baugruppen.
Lesen Sie den Leitfaden zu Konstruktionsklebstoffen →Haktak Industrial Materials entdecken
Überprüfen Sie die Produktfamilien für Wärmeleitmaterialien, Klebstoffe, Dichtungsmittel, Isoliermaterialien und Vergussmassen.
Alle Produkte anzeigen →Häufig gestellte Fragen
Häufig gestellte Fragen zu thermischen Materialien für die Industrieelektronik
Die endgültige Auswahl sollte im realen Antrieb, in der SPS, in der Stromversorgung, im Sensor oder im Steuermodul sowie unter den jeweiligen Einsatzbedingungen validiert werden.
Welches Wärmeleitmaterial wird üblicherweise in einem industriellen Motorantrieb verwendet?
Wärmeleitpads und Wärmeleitpaste kommen häufig im Umfeld von IGBTs, MOSFETs und Modulen zum Einsatz. Spaltfüller können Abweichungen zwischen Leiterplatte und Gehäuse ausgleichen, während Klebstoffe oder Vergussmasse für eine festere Befestigung und zusätzlichen Schutz vor Umwelteinflüssen sorgen können.
Was ist bei einem Wärmeleitpad für eine SPS zu beachten?
Berücksichtigen Sie die Wärmeentwicklung von Prozessor und Regler, den Spaltbereich, den zulässigen Druck auf die Leiterplatte, die Durchschlagfestigkeit, die Ebenheit des Gehäuses, Vibrationen, die Umgebungstemperatur und die Langzeit-Druckstabilität.
Wann ist Fluorsilikon in der Industrieelektronik sinnvoll?
Fluorsilikon kommt dort in Frage, wo eine Wärmeleitfläche mit Öl, Kühlmittel, Kraftstoff, Reinigungsmitteln oder aggressiven Prozesschemikalien in Kontakt kommen kann und gleichzeitig Weichheit und Isolierung erforderlich sind.
Ist eine höhere Wärmeleitfähigkeit für die Industrieelektronik immer besser?
Nein. Die Endtemperatur hängt auch von der Dicke der Klebeschicht, dem Kontaktwiderstand, dem Anpressdruck, der Anpassungsfähigkeit und der Alterung ab. Ein ausgewogenes Material kann eine Variante mit höherem W/mK-Wert übertreffen, die zu dick oder zu fest ist.
Sollte robuste Industrieelektronik vergossen werden oder wartungsfähig bleiben?
Das Vergießen verbessert den Schutz vor Umwelteinflüssen, Vibrationen und elektrischen Durchschlägen, führt jedoch zu einer höheren Masse, Aushärtungsspannungen und einem erhöhten Reparaturaufwand. Die Entscheidung sollte sich nach den Anforderungen hinsichtlich Beanspruchung, Zuverlässigkeit und Wartung richten.
Welche Informationen benötigt Haktak für eine Empfehlung?
Geben Sie den Gerätetyp, die Wärmequellen, den Spalt, die Kontaktfläche, den Druck, die Spannung, Flüssigkeiten oder Chemikalien, den Arbeitszyklus, Vibrationen, den Prüfplan, den Montageprozess, die Wartungsstrategie und das Volumen an.
Beginnen Sie mit dem vollständigen Ausrüstungsprofil
Wärmebelastung, Spalt, Spannung und industrielle Umgebung übermitteln
Haktak kann Ihnen dabei helfen, Wärmeleitpads, Wärmeleitpaste, Spaltfüller, Klebstoffe, Isolier- und Vergussmaterialien für Antriebe, SPSen, Netzteile, Sensoren und Steuerelektronik zu vergleichen.