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Spritzguss

KERAMOLD®

Die ständig steigenden technischen Anforderungen an elektrische und elektronische Baugruppen führen zu großen Herausforderungen im Bereich „Thermal Management“. Durch die Miniaturisierung von Bauteilen und die höhere Leistung der Geräte würde sich die Bauteiltemperaturen ohne Gegenmaßnahme deutlich erhöhen, was zum Ausfall der kompletten Baugruppe führen kann. Um die Langlebigkeit elektronischer Komponenten zu steigern, muss daher die Wärme von Wärmequelle (Elektronik) zu Wärmesende (z.B. Kühlkörper) geleitet werden. Hierfür kommen wärmeleitend und elektrisch isolierende Zwischenlagenmaterialien, sogenannte Thermal Interface Materials (TIMs) zum Einsatz. In diesem Bereich hat KERAFOL® mit den KERATHERM®– und KERAMOLD®-Produktreihen effektive, unkomplizierte und kostengünstige Lösungen entwickelt. Eine auch aus dem Consumer Bereich bekannte Produktgruppe sind dabei die sogenannten Wärmeleitpasten.
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Was ist KERAMOLD®?

eine Erklärung

Neben den herkömmlichen Wärmeleitmaterialien in Form von Folien, Pads oder Gap Fillern hat KERAFOL® auch ein wärmeleitendes Spritzgussgranulat KERAMOLD® auf Basis eines TPE-Polymers (Thermoplastisches Elastomer) entwickelt. Die neue KERAMOLD®-Serie ermöglicht eine 3D-Wärmeübertragung und gleichzeitig eine hohe elektrische Isolation von elektronischen Bauteilen. Darüber hinaus können diese Bauteile durch das „Overmolding“ Verfahren vollständig mit wärmeleitenden Materialien umhüllt/umspritzt werden. So können elektronische Bauteile nicht nur gekühlt, sondern auch vor Staub, Feuchtigkeit und mechanischen Einflüssen geschützt werden – aufgrund der schnellen Verarbeitungszeit eine echte Alternative zu herkömmlichen Verguss- und Potting-Materialien.​

Key Facts

zum Spritzguss von Kerafol®

  • Thermoplast, Elastomer
  • Bis zu 2.5 W/mK
  • Wärmeleitfähigkeit: 3D statt 2D
  • Hohe elektrische Isolation
  • im Vergleich zu anderen Kunststoffen sehr weich (Härtebereich Shore A)
  • Verfügbar als Granulat oder Spritzgussteil
  • Möglichkeit, Bauteile wie z.B. Platinen druckschonend zu umspritzen
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Wie werden KERAMOLD®-Materialien verarbeitet??

Applikation

Für die Verarbeitung von KERAMOLD® gibt es 2 verschiedene technische Ansätze. Zum einen kann das Material klassisch mit gängigen Spritzgussanlagen verarbeitet werden. Mit Hilfe des individuell gefertigten Spritzgusswerkzeugs können somit verschiedene 3D-Geometrien hergestellt werden. Die Verarbeitungsbedingungen wie z.B. Druck sind vom Anlagenhersteller abhängig, generell ist die Fließfähigkeit der KERAMOLD® Serie trotz des Füllgrads sehr gut.
Eine weitere Möglichkeit der Materialverarbeitung stellt der sogenannte „Overmolding“ Prozess dar. Mit diesem Verfahren können Baugruppen vollständig oder partiell umspritzt werden. Um sensitive elektronische Bauteile durch diesen Prozessschritt nicht zu beschädigen, wird bei der Auslegung der Spritzgussanlagen auf eine Applizierung mit geringem Druck geachtet. Durch die Verwendung spezieller Polymere und Füllstoffe ist dies mit KERAMOLD® Materialien möglich.

Weitere Hinweise zur Verarbeitung finden Sie in der Rubrik Service Kerafol.

Video: Applikation

Vorteile

der KERAMOLD® Produktreihe

  • Sehr hohe Wärmeleitfähigkeit in Kombination mit hoher elektrischer Isolation
  • KERAMOLD ist im Vergleich zu herkömmlichen Spritzgussmaterialien viel weicher, was zu einer besseren Kompensation von mechanischen Belastungen und einem guten Kontakt zu den Oberflächen führt
  • Einsparung von Produktionszeit im Vergleich zu „Conformal Coating“ oder Vergussmaterialien
  • Alternative zu Potting Materialien
  • Schutz von elektronischen Bauteilen vor Staub und Feuchtigkeit
  • “All in one solution”

Abgrenzung

zu anderen Produkten

Die Hauptaufgabe der Thermal Interface Materials Gruppe ist immer gleich – Die konträren Eigenschaften Wärmeleitfähigkeit und Durchschlagsfestigkeit zu kombinieren. Darüber hinaus eignen sich für die mechanische Anforderung, größere Spaltmaße zu überbrücken und Toleranzen auszugleichen, sowohl Gap Pads & Gap Filler Liquids als auch Materialien der KERAMOLD Serie. Dennoch gibt es unterschiedliche Gründe, warum für bestimmte Anwendungen und Kundenforderungen gerade die KERAMOLD Produkte die bevorzugte Lösung darstellen. Die geringe Prozesszeit in der Verarbeitung und der potenziell hohe Automatisierungsgrad sind dabei von großem Vorteil. Die Einzigartigkeit dieses Materials liegt jedoch in der Möglichkeit, komplexe Oberflächen in Form von 3D-Teilen effizient und materialschonend anzubinden. Dadurch wird zum einen ein sehr guter Wärmetransfer ermöglicht, zum anderen kann die Baugruppe ebenfalls entsprechend gekapselt und somit von Staub, Feuchtigkeit oder mechanischen Einflüssen geschützt werden. Durch diese „All in one“ Lösung können somit andere Materialien oder Fertigungsschritte entfallen (z.B. Potting oder Conformal Coating).

Keramold®

Vergleich

KERAMOLD® Produkte von Kerafol®

zur Gesamtübersicht

KERAMOLD® 15

injection molding granulate

  • Very good price performance ratio
  • Production of 3D geometries and suitable for overmolding process
  • Good thermal conductivity and high level of electrical insulation

KERAMOLD® 20

injection molding granulate

  • Very soft and elastic
  • Production of 3D geometries and suitable for overmolding process
  • Good thermal conductivity and high level of electrical insulation

KERAMOLD® 20N

injection molding granulate

  • Very soft and elastic
  • Production of 3D geometries and suitable for overmolding process
  • Good thermal conductivity and high level of electrical insulation

KERAMOLD® 25

injection molding granulate

  • Very stable material
  • Production of 3D geometries and suitable for overmolding process
  • Good thermal conductivity and high level of electrical insulation

Anwendungen

von KERAMOLD®

Obwohl die KERAMOLD® Serie noch nicht lange auf dem Markt ist, konnten bereits einige Anwendungen erfolgreich getestet werden.
  • Batterie Management System (BMS)
  • Elektromotoren
  • Stromschienen
  • Batterien
Natürlich ist ein Einsatz von KERAMOLD® in noch vielen weiteren Elektronischen Anwendungen denkbar. Gerne beraten wir Sie hier diesbezüglich, um für Sie die beste Lösung zu finden.

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