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DISSIPAZIONE E TRASFERIMENTO TERMICO: SOLUZIONI

 

 

 

 

Una dissipazione di calore efficace può instaurarsi  solo tra materiali caratterizzati da elevati coefficiente di conducibilità . Una catena di trasferimento termico mal progettata può causare perdite di energia e di efficienza o addirittura un'interruzione dell'effetto dissipativo con relativa perdita di funzionalità del dispositivo meccanico. 

I casi più frequenti in cui è necessario trasferire rapidamente calore da un elemento all'altro sono riconducibili a:

  • Scambiatori di calore 
  • Surriscaldamento per attrito di componenti meccanici come motori o riduttori
  • Processori i componenti in apparecchiature elettroniche

Le metodologie disponibili sul mercato sono varie ed efficaci, e richiedono una precisa analisi delle condizioni di esercizio termiche e ambientali:

  • Ventole 
  • Fogli di alluminio
  • Radiatori 
  • Dissipatori
  • Gomme conduttive

In  alcuni casi però, l'impiego di una soluzione "rigida" potrebbe non essere adeguata al contesto applicativo, per effetto, ad esempio, della mancanza di planarità e della conseguente interposizione tra le lamine conduttive di sacche d'aria isolanti, la cui presenza comprometterebbe l'effetto dissipativo: l'aria è una miscela di gas a bassa coefficiente di conducibilità se comparata con i metalli o altri materiali conduttivi.

In questo caso può essere di aiuto l'impiego di una pasta termoconduttiva.

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COMPOSIZIONE E PROPRIETÀ DI UNA PASTA TERMICA

 

 

 

Una pasta termoconduttiva è un composto plastico ad alta conducibilità termica che asseconda le imperfezioni geometriche dell'accoppiamento. Una buona pasta termoconduttiva non può prescindere da un'accurata selezione dei suoi elementi costitutivi:

  • Filler conduttivo
  • Olio base
  • Additivi
  • Agenti tixotropici

La selezione del filler conduttivo e del suo coefficiente di scambio termico condiziona l'efficienza della dissipazione, mentre olio base, additivi e agenti tixotropici determinano altre proprietà fondamentali:

  • Permanenza contro la gravità nella posizione applicata
  • Evaporazione ed essiccazione per effetto termico
  • Tendenza alla separazione dell'olio dal filler
  • Compatibilità con i materiali delle superfici a contatto
  • Tendenza alla carbonizzazione
  • Incorporazione di aria e riduzione del potere conduttivo
  • Agevole dosaggio e deposizione del film 

Una pasta termica viene classificata sulla base della sua conducibilità termica specifica, il cui valore è condizionato principalmente dalla tipologia di filler e dalla sua concentrazione. conducibilità_termiche_a_confronto

La tua pasta termica carbonizza o presenta zone essiccate dopo pochi cicli di funzionamento?

Scopri perché
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CARATTERISTICHE DELLA MIGLIOR PASTA TERMICA

 

 

La produzione di un pasta termica richiede un processo sotto controllo costante. Un problema spesso trascurato è rappresentato dalla potenziale incorporazione di aria nel prodotto finito, la cui presenza porterebbe ad una drastica riduzione del coefficiente di scambio termico e della conseguente dissipazione di calore .

Un altro aspetto fondamentale riguarda la scelta dell'olio base , che  condiziona in maniera significativa la stabilità alle diverse temperature  di esercizio. In particolare alle:

  • Alte temperature, tra i 150 e i 200 °C quasi tutti gli oli base carrier subiscono profondi cambiamenti strutturali, la perdita per evaporazione e le successive ossidazioni portano a rapide carbonizzazioni con conseguenti perdite di efficienza, per questo  è consigliata la valutazione di soluzioni ad alta resistenza termo-ossidativa a base fluorurata laddove le temperature potrebbero superare i 200°C per cicli termici prolungati.
  • Basse temperature, condizione altrettanto critica di potenziale cristallizzazione dell'olio base, con formazione di crepe, perdita di continuità del film conduttivo e riduzione delle prestazioni di trasferimento termico

L'adesività alle zone d'attrito e la potenziale perdita di materiale per gravità dalle zone deputate al trasferimento di calore rappresentano un'area di possibile minaccia del corretto funzionamento del dispositivo.  Allo scopo è possibile eseguire un test specifico di adesività attraverso un controllo delle proprietà reologiche e visco-dinamiche del prodotto in uso nell'intervallo termico di funzionamento previsto dal contesto applicativo.

La tua pasta termica ha tutte le caratteristiche di adesività adeguate?

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Contenuti

  • Il lubrificante come parte del progetto
  • I vantaggi di una lubrificazione mirata, in sintonia con il sistema tribologico
  • Composizione di un fluido lubrificante
  • Distinzione tra oli minerali e sintetici: vantaggi e svantaggi
  • Analisi della distribuzione dei pesi molecolari
  • Gli effetti della temperatura sui lubrificanti: i problemi dell'alta e della bassa temperatura

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