Como dosificar GAP Filler:

Como muchas otras aplicaciones existen múltiples tecnologías para de bombeo y el dosificado, sin embargo, en la dispensación de materiales TIM se requiere de un diseño cuidadoso para maximizar la vida útil de los componentes por donde circula el fluido y mantener la composición del material TIM.

Lo primero de todo que deberemos de analizar es en que formato es suministrado el material y seleccionarlo según la planificación de producción. Los envases máspequeños, como las jeringas y los cartuchos, pueden resultar atractivos por su tamaño y facilidad de aplicado de forma manual o automatizada (bajo volumen), pero debemos de contemplar que tienen limitaciones en la presión que puede ser aplicada. Los factores más importantes a la hora de seleccionar el envase correcto es revisar; el volumen a dosificar, rendimiento de la producción, frecuencia con la que se deberán de cambiar los envases.

Por otro lado, la longitud y diámetro y material de la manguera debe estar diseñado correctamente, ya que una incorrecta selección puede ocasionar excesos de contra presión y espacios sin material. Por otro lado, si debemos de realizar ángulos de 90º es más adecuado emplear racores con curva que no los codos convencionales. Estos pequeños detalles pueden ser fundamentales para minimizar tiempos de mantenimientos.

Por otro las partes internas por donde circulara el producto deben de ser de materiales seleccionados cuidadosamente, como el carburo de tungsten en las válvula de dispensación o en el caso de la bombas de cavidad progresiva deben disponer de rotores cerámicos o con recubrimientos de diamante, en el caso del elastómero debe ser de una composición blanda ya que evita el cizallamiento en el fluido, este punto es de gran importancia ya que un exceso de cizallamiento puede provocar la trituración de los sólidos internos del producto y provocar una reducción del rendimiento del TIM.

Aplicaciones más comunes de empleo de materiales de interfaz térmica:

TIM DE UN COMPONENTE:

La grasa térmica es un tipo de TIM muy suave y fluido. Con base de silicona y rellenos finos, funciona bien con la dosificación de cartuchos gracias a su naturaleza altamente tixotrópica. Los chips de memoria y las matrices de LED de alta potencia, suelen utilizar grasa térmica. La cantidad necesaria para dosificar suele ser bastante pequeña, por lo que las jeringas y los cartuchos son envases aceptables que pueden contener el volumen para un turno de producción. Los dosificadores volumétricos (válvula de tornillo sinfín o bombas de cavidad progresiva) funcionan bien para las pequeñas cantidades requeridas, su composición blanda genera muy poco desgaste en los componentes del fluido. Algunos TIM de procesadores de ordenadores están compuestos de indio y/o galio. Se parecen a un “metal líquido”, con eficacia de transferencia térmica y capacidad de humectación y consiguen líneas de unión ultrafinas.

Los módulos de control de automóviles y dispositivos de telecomunicaciones, suelen usar productos de mayor densidad que contienen rellenos más pesados y, a menudo, más abrasivos. Los geles precurados y de curado a temperatura ambiente de un componente, se ajustan a espacios de grosor variable más grandes y requieren un diseño específico para su dosificación. Existen sistemas de ariete neumáticos y servoaccionados para alimentar una válvula de dosificación remota; desde cartuchos más grandes (estilo SemcoTM de 20 onzas). Se utiliza una cubierta reforzada o un retenedor alrededor del cartucho para evitar que se rompa debido a la mayor presión de accionamiento lineal. Con un TIM semifluido para mayores volúmenes de dispensación junto con un alto rendimiento, se puede usar el envase de 5 galones con un sistema de alimentación adecuado. Se utilizan bombas de cubo específicas con revestimiento duro para resistir la abrasión, combinado con puntos de fricción mínimos para permitir movimientos suaves y mantener la consistencia del fluido.

El gel TIM precurado es deseable por su alta conductividad térmica y propiedades físicas. Los productos de gel se envasan en la misma forma que se dosificarán y eliminan la necesidad de mezclar o realizar operaciones de calentamiento y curado. Una vez sobre el componente, está listo para el montaje. La consistencia debe ser fluida y espesa para mantener su forma en el sustrato. Un material más grueso puede mantener su forma y resistirse a fluir después de la aplicación, pero limitan la velocidad a la que pueden ser dosificados. Los productos de gel suelen venir en envases más grandes (1 y 5 galones) necesarios debido a las altas presiones requeridas para mover estos componentes densos y pegajosos. Los descargadores hidráulicos de cubos aprovechan el envase original utilizando un pistón móvil para extruir el gel TIM a una presión de hasta 800psi. Utiliza un único sello y no requiere válvulas de retención ni otros componentes móviles que puedan desgastarse o alterar las propiedades TIM.

TIM DE DOS COMPONENTES:

Los gap fillers de dos componentes pueden utilizarse para cubrir grandes áreas o diseños con múltiples alturas de componentes. Si dosificamos un volumen adicional más allá de la zona del disipador de calor para encapsular un porcentaje adicional de componentes y así, canalizar la mayor cantidad de calor posible fuera del conjunto. Los materiales de dos componentes con fluidos de alta densidad deben mantener una proporción de mezcla ajustada mientras se controlan con precisión los volúmenes de dispensación. La mayoría de productos químicos de dos componentes de TIM se suministran con una proporción 1:1 que permite una buena mezcla en boquillas de mezcla estáticas. Las unidades de servoaccionamiento pueden configurarse para que conduzcan el material directamente fuera del cartucho a una válvula dosificadora con mezclador estático. Se consigue una proporción precisa del material y a su vez, eliminan componentes de desgaste en la unidad de suministro.

Para obtener la máxima precisión y velocidad de producción rápida, la mejor opción serían los cabezales dosificadores volumétricos (https://www.dotestsl.com/de-husillo) . Proporcionan una medición en el punto de dosificación y eliminan los problemas en los sistemas de medición remota. La dosificación de volúmenes más altos utiliza bombas de alto flujo endurecidas para alimentar remotamente el cabezal de dosificación que mantiene la relación y la tasa de dosificación.

Si se utiliza un TIM de dos componentes hay que tener en cuenta: el sistema de dosificación debe configurarse para que realice una secuencia de purga automática si éste permanece inactivo durante un periodo determinado. Evita que el volumen dentro del mezclador se cure o que la viscosidad aumente hasta que los resultados no sean los esperados por la reducción del volumen o el flujo. Existen productos TIM sensibles a la separación del relleno si se dejan bajo presión durante periodos prolongados.

Dosificación

Diferentes patrones de dosificación logran un contacto térmico óptimo.

Existen diferentes boquillas para diferentes tipos de dosificación.

Boquillas de diámetro más grande: se recomienda empezar por este tipo de boquillas si son adecuadas para la aplicación y así proporcionar el caudal máximo. Las boquillas demasiado pequeñas crean fuerzas de cizallamiento en el TIM y alteran sus propiedades o generan un exceso de contrapresión en el sistema de fluido.

Boquillas de diámetro más pequeño: resultan beneficiosas cuando el acabado de la superficie del sustrato es muy suave y el TIM tiende a separarse del sustrato cuando la boquilla se retrae después de la dosificación. Esto suele suceder con TIMs densos y consistencias pegajosas o esponjosas. Un diámetro pequeño reducirá la sección transversal en el punto de dosificación y ayudará a “romper” el fluido al detenerse la dosificación.

A medida que se siguen desarrollando módulos electrónicos con mayor densidad de componentes y mayor potencia de procesamiento, la aplicación de líquido TIM se está convirtiendo en un proceso estándar. La naturaleza diversa de la dosificación proporciona una amplia variedad de soluciones para cada aplicación.