Plastique thermoconducteur

Le TCP est un composé thermoplastique technique (résine PP, PA, PBT ou PPS) chargé de 30 à 70 % en poids d'une charge céramique ou d'oxyde métallique qui fournit un chemin thermique continu à travers la masse du plastique. La conductivité est généralement de 0.7 – 5 W/m·K — plusieurs ordres de grandeur en dessous de l'aluminium (~200 W/m·K) mais suffisante pour de nombreuses applications de dissipation thermique de faible à moyenne puissance. L'avantage provient du moulage par injection : des formes complexes (ailettes, canaux creux, clipsages, fonctionnalités de montage intégrées) qui seraient coûteuses à usiner dans l'aluminium peuvent être moulées en une seule pièce, avec une isolation diélectrique intégrée (pas besoin d'anodisation).

Choisissez le TCP100 (base PP) pour les pièces grand public à coût optimisé — boîtiers de lampes LED, adaptateurs de faible puissance — où la température de service reste inférieure à 100 °C. Choisissez le TCP200 (base PA / PBT) pour les pièces industrielles et automobiles dans la plage de 100 – 150 °C ; le TCP200-50-02A offre le λ le plus élevé du catalogue à 5.0 W/m·K. Choisissez le TCP300PS (base PPS) lorsque vous avez besoin d'un service continu à 200 °C+, d'une résistance aux carburants/huiles ou d'une exposition à des produits chimiques — le λ est plus faible (~0.9 W/m·K) mais la résine survit là où le PA et le PP échouent.

Parfois — cela dépend de la puissance dissipée et du flux d'air disponible. En règle générale : les pièces dissipant moins de 10 W en flux d'air convectif peuvent généralement passer de l'aluminium au TCP200 avec une température de surface comparable ; les pièces de plus de 50 W nécessitent généralement encore de l'aluminium, à moins qu'un flux d'air forcé ou une surface beaucoup plus grande ne soit envisagé. L'exercice de conception thermique consiste à calculer la résistance convective Rth = 1 / (h·A) et à vérifier que la Rth de conduction volumique à travers la paroi en TCP est faible par rapport au terme convectif. Notre ingénierie peut effectuer une simple analyse par éléments finis (FEA) avec votre CAO si vous partagez la géométrie.

Oui — toutes les qualités de TCP sont électriquement isolantes avec une résistivité transversale ≥ 10¹² Ω·cm et une rigidité diélectrique de 15 – 30 kV/mm. Un boîtier en TCP dissipe simultanément la chaleur et fournit une isolation diélectrique entre les composants sous tension et l'utilisateur — éliminant l'étape d'anodisation requise lorsqu'un dissipateur thermique en métal sert également de châssis. Vérifiez la fiche technique de chaque qualité pour les applications haute tension supérieures à 1 kV en continu ; certaines qualités se déclassent avec des parois minces.

Les qualités TCP200 et TCP300PS atteignent généralement la classification UL 94 V-0 à une épaisseur de 1,5 mm ou plus — à confirmer sur la fiche technique de la qualité concernée. Le TCP100 (structure de base en PP) est plus difficile à amener à la classification V-0 sans une charge importante d'ignifugeants ; vérifiez la qualité TCP100 spécifique si votre application exige une certification UL Yellow Card. Pour l'homologation UL du produit final, la pièce telle que moulée doit généralement être re-testée à l'épaisseur de paroi réelle, ce que le service d'ingénierie peut organiser par l'intermédiaire des laboratoires partenaires de Ziitek.

Les qualités TCP se moulent sur des presses à injecter standard, sans équipement spécialisé. Les températures de fourreau et de moule recommandées varient selon la résine (le TCP100/PP est traité entre 200 et 230 °C, le TCP200/PA entre 270 et 290 °C, le TCP300PS/PPS entre 320 et 340 °C). Le retrait au moulage est généralement de 0,3 à 0,7 %, comparable à celui des plastiques techniques chargés. L'usure de l'outillage sur les composés chargés d'oxydes métalliques est légèrement supérieure à celle des qualités non chargées ; spécifiez une dureté d'acier de moule ≥ HRC 50 pour les outils de grande production.