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Jun 27, 2023

Freudenberg Sealing Technologies のサーマル インターフェイス マテリアル (TIM) をシリーズで使用

Freudenberg Sealing Technologies は、有名な自動車メーカーの EV 充電ポートの大量連続生産に使用するサーマル インターフェイス マテリアル (TIM) エラストマーを提供しました。 の

Freudenberg Sealing Technologies は、有名な自動車メーカーの EV 充電ポートの大量連続生産に使用するサーマル インターフェイス マテリアル (TIM) エラストマーを提供しました。 熱伝導性と電気絶縁性を同時に兼ね備えたこのエラストマーは、電気自動車の充電ソケット、コントロールユニット、バッテリーへの用途を目指して2020年に初めて導入されました。

充電ポート カバーの後ろには、充電ケーブル用の通常のマルチピン コネクタがあり、無地のプラスチックの前面に埋め込まれています。 目に見えないのは、そのすぐ後ろにあるハイテクエリアです。 ここでは、充電プロセスの熱管理に不可欠な相互作用を行ういくつかのコンポーネントを紹介します。温度センサーを備えた回路基板と、充電管理用の測定および制御電子機器がすべて、手のひらほどの大きさのハウジング内に固定されています。

サーマル インターフェイス マテリアル (TIM) は、ハウジングとセンサー間の最高の熱伝導率を保証します。バッテリーに接続された銅線を通る熱流を拾い、温度センサーに伝え、急速な温度上昇を促進します。車両バッテリーの継続的な熱管理を含む充電制御。

2 つのコンポーネントからなるプラスチック ハウジングは、充電プラグの接続極が貫通しているため、複雑な 3 次元形状になっています。 曲がりやすいボードを所定の位置に確実に保持し、組み立てを容易にします。 電子ユニットはスナップ接続でクリップされています。

エラストマーは正確な接触をサポートし、その電気絶縁機能により敏感な電子機器を最大 800 ボルトの充電電圧から保護します。 Freudenberg Sealing Technologies は、射出エラストマーを使用してハウジングを製造し、それを自動車サプライヤーに提供し、自動車サプライヤーは自動車メーカーがすぐに設置できるモジュールを製造します。 後者は量産車に多数搭載されている。

私たちの材料は広範囲にわたる複雑な電気用途にあらかじめ運命づけられているため、このプロジェクトはまさに私たちの目の前にありました。 数多くの特性を備えているため、正しい答えが得られます。 効率的な一連のプロセスにとって重要な利点: エラストマー材料は射出成形で加工できます。 また、ほぼすべての 3 次元形状が可能であり、その材料特性のおかげで、プラスチックであれ金属であれ、基材に常に最適に接着するため、その使用は非常に柔軟になります。 プライマー不要で直接スプレーできます。

すべてのプラスチックと同様に、シリコーンは本質的に断熱性があります。 新素材には、熱伝導性を高める無機フィラーが配合されています。 これらのフィラーは特殊な非導電性金属化合物です。

革新的なサーマル インターフェイス素材の熱伝導率は、ケルビン 1 メートルあたり 1.7 ～ 2 ワットです。 比較のために、空気の熱伝導率は 0.026 です。 この製造プロセスにより、コンポーネントの薄肉化が可能になります。 フーリエ方程式からの熱方程式によれば、これは熱伝導率としては良好です。

前述のプロジェクトでは、温度センサーの下のエラストマーの厚さはわずか 0.8 ミリメートルです。

私たちは、0.8 ～ 3 ミリメートルの厚さで非常に良い経験を積んできました。 物理的な理由により、壁が厚くなると熱伝達が減少します。

この素材は CTI (比較トラッキング指数) 値 600 を達成しており、耐トラッキング性に関して可能な限り最高の保護クラスに分類されています。 絶縁耐力は 10 キロボルト/ミリメートル以上です。 これは、2.4 ～ 4 キロボルトの一般的な試験電圧が材料に特別な問題を引き起こすことはないことを意味します。 硬度はショアA 35程度です。

射出成形プロセスを使用できることは、明らかな利点です。 特定の製造プロセスにより、エラストマー内および他の素材との接触面の両方に空気が閉じ込められるのを防ぎます。 そうしないと、電圧の故障などの電気的な問題が発生する可能性があります。 この材料は、UL94 準拠の V0 等級の耐火性を備えており、可能な限り最高の安全レベルにあります。