Flexible Graphitfolie- und synthetische Thermographitfolien sind beide als dünne, dunkle, elektrisch leitfähige Schichten erhältlich, jedoch nicht austauschbar. Flexible Folien werden aus expandiertem Naturgraphit hergestellt und zu einer komprimierbaren Folie oder Rolle kalandriert. Synthetischer oder pyrolytischer Thermographit wird aus einem kohlenstoffreichen Vorläufermaterial gewonnen und einer separaten Hochtemperaturbehandlung unterzogen, die einen stark orientierten Film zur lateralen Wärmeableitung erzeugt. Das erste Verfahren findet sich auch bei Abdichtung und industriellen Hochtemperaturschichten; das zweite dient primär dem elektronischen Wärmemanagement.
Die in Zeichnungen und Bestellungen verwendeten Bezeichnungen verdecken diesen Unterschied häufig. QDZRT Graphite führt Graphitpapier und flexible Graphitfolie als Produkte aus expandiertem Graphit. Elektroniklieferanten können dagegen PGS oder andere synthetische Folien ebenfalls als „Graphitfolie“ bezeichnen. Panasonic unterscheidet Naturgraphitfolie ausdrücklich von PGS, und SGL veröffentlicht separate Produktdaten für expandierte Naturgraphitfolie. Siehe die Panasonic-Erläuterung zum Materialweg und die SGL-Daten zu expandierter Graphitfolie. Werte aus einem Herstellungsweg dürfen nicht ohne Weiteres auf den anderen übertragen werden.
Ein sinnvoller Vergleich beginnt daher mit vier Prüfungen: Materialweg, Wärmeflussrichtung, mechanisches Verhalten und gelieferter Schichtaufbau. Diese Prüfungen verhindern, dass ein attraktiver Wärmeleitfähigkeitswert die tatsächlichen Anforderungen verschleiert. Bei der Endmontage kommen Graphitkern, Klebstoff, Schutzfolie, Trennpapier, freiliegende Kanten, Platzierungstoleranz und Anpressdruck zusammen.
Die beiden Materialien stellen unterschiedliche Produktwege dar.
Die expandierte Naturgraphit-Folie enthält komprimierte, expandierte Partikel und behält ihre geschichtete, poröse Struktur. Diese Struktur passt sich unter Druck an, folgt mäßig unebenen Oberflächen und sorgt für eine Kombination aus seitlicher Wärmeverteilung und Wärmekontakt in Dickenrichtung. Dichte, Kalandrierung, Kohlenstoffgehalt und jegliche Verstärkung oder Beschichtung beeinflussen das Ergebnis. Eine hochdichte, für die Wärmeverteilung vorgesehene expandierte Folie ist nicht automatisch dasselbe Produkt wie eine Abdichtung-Folie mit geringerer Dichte.
Synthetische oder pyrolytische Graphitfolie wird über einen anderen Vorläufer und das Graphitierung-Verfahren hergestellt. Seine Graphitschichten sind stärker in Filmrichtung ausgerichtet, sodass bestimmte Sorten eine deutlich höhere Leitfähigkeit in der Ebene bei sehr geringer Dicke aufweisen können. Der Nachteil besteht darin, dass das unbeschichtete Folie im Allgemeinen weniger komprimierbar ist und zur Handhabung eine Trägerfolie, einen Klebstoff oder eine Verkapselung benötigen kann. Graphitpapier Produktionsvideo zeigt eine Walzenroute mit expandiertem Graphit; sie sollte nicht als Fertigungsbeschreibung für PGS verwendet werden.
Ein Zertifikat oder eine Zeichnung sollte den Herstellungsweg eindeutig ausweisen. Bei expandierter Folie umfassen die typischen Felder Angaben zum Rohmaterial, zur Kohlenstoff- oder Aschebestimmung, zur Dichte, zur Nenndicke, zu den Abmessungen der Rolle oder des Bogens sowie zu etwaigen Oberflächenbehandlungen. Bei synthetischen Folien liegt der Schwerpunkt der Daten in der Regel auf Güteklasse, Foliendicke, Leitfähigkeit in Richtung der Schicht, Schichtaufbau und Handhabungs- oder Biegebeschränkungen. Allgemeine Felder wie Abmessungen, Chargennummer und optischer Zustand können gemeinsam genutzt werden, die herstellungswegspezifischen Felder sollten jedoch separat aufgeführt werden.
| Vergleichsartikel | Erweiterte Naturgraphit-Folie | Synthetische oder pyrolytische Graphitfolie | Was das Projekt überprüfen muss |
|---|---|---|---|
| Materialweg | Expandiertes Naturgraphit, gefolgt von Walzen oder Kalandrieren | Kohlenstoffvorstufe, gefolgt von kontrolliertem Karbonisierung und Graphitierung | Genaue Güteklasse, Herstellerdatenblatt und ob die angegebene Form unbeschichtet, beschichtet oder laminiert ist |
| Thermische Richtung | Anisotrop; die Werte hängen von der Dichte, der Walzrichtung, der Dicke und dem Walzverfahren ab. | Stark anisotrop in bestimmten Güteklassen, wobei die hohe seitliche Ausbreitung die primäre Auslegungsfunktion darstellt. | In-Plane- und Through-Plane-Werte, Prüfverfahren, Prüftemperatur, Probenorientierung und Unsicherheit |
| Mechanisches Verhalten | Lässt sich komprimieren und anpassen; Kantenfestigkeit und Staubverhalten hängen von der Struktur ab | Dünne Schichten lassen sich biegen, können aber knicken, reißen oder sich von den Trägerschichten ablösen. | Kontaktdruck, minimale Biegung, Stanzgeometrie, ungestützte Kanten und Ergebnisse von Konverterversuchen |
| Gelieferter Stapel | Kann als blanke Folie, Rolle, Bogen oder projektspezifisches Laminat geliefert werden. | Oftmals mit Klebstoff, Schutzfolie, Auskleidung oder Verkapselung geliefert | Versanddicke, Einbaudicke, freiliegendes Graphit, Auskleidungsentfernung und abschließende elektrische Isolierung |
| Veröffentlichte numerische Daten | Verwenden Sie ausschließlich Werte für die angegebene Foliensorte und Dichte. | Verwenden Sie ausschließlich Werte für die angegebene PGS- oder synthetische Güteklasse und den Laminatzustand. | Kombinieren Sie nicht die geringste Dicke einer Güteklasse mit der höchsten Leitfähigkeit einer anderen. |
Wie ein vergleichbares Datenpaket aussieht
Ein Vergleich ist nur dann aussagekräftig, wenn beide Kandidaten gleichwertig dokumentiert sind. Die Daten sollten die genaue Güteklasse, die Graphitkerndicke, die Dichte bzw. das Flächengewicht, die richtungsabhängigen Wärmeleitwerte, die Prüftemperatur, das Prüfverfahren und den Zustand der Probe während der Prüfung enthalten. Handelt es sich bei einem Kandidaten um einen blanken Graphitkern und beim anderen um ein laminiertes Fertigteil, sind die Ergebnisse noch nicht vergleichbar. Das Laminat muss entweder aus dem Eigenschaftsvergleich entfernt oder beiden Kandidaten als separates Ergebnis auf Schichtebene hinzugefügt werden.
Der Bericht sollte zwischen typischen, nominalen und garantierten Werten unterscheiden. Ein typischer Leitfähigkeitswert kann zwar für frühe Simulationen hilfreich sein, ist aber nicht automatisch ein Akzeptanzkriterium. Ein garantierter Bereich gehört nur dann in die Kaufspezifikation, wenn der Lieferant die Methode, den Probenahmeplan, die Losdefinition und die Berichtsgrundlage bestätigt hat. Dieselbe Unterscheidung gilt für Dicke, Dichte, Oberflächenbeschaffenheit und elektrische Isolationsleistung.
Richtungsangaben benötigen einen eindeutigen physikalischen Bezug. „In-plane“ muss die Folienebene bezeichnen. Wenn Walzen oder Weiterverarbeitung eine zusätzliche Vorzugsrichtung erzeugen, sind in der Zeichnung Maschinen- und Querrichtung anzugeben. „Through-plane“ bezeichnet die Richtung durch die eingebaute Foliendicke. Ohne diese Zuordnung kann ein hoher Messwert zwar korrekt in eine Tabelle eingetragen, im Simulationsmodell aber der falschen Achse zugeordnet werden.
Rückverfolgbarkeit unterscheidet sich ebenfalls je nach Herstellungsweg. Expandierte Folie kann durch Rohflockencharge, Expansions- und Kalandriercharge, Rollennummer und Schnittbreite gesteuert werden. Synthetische Folie kann durch Vorläuferfolie, Graphitierung-Charge, Masterbogen, Laminatcharge und Konvertierungscharge gesteuert werden. Die Bestellung muss den internen Prozess des Lieferanten nicht kopieren, sollte aber die Chargenidentität definieren, die auf Zertifikat, Etikett und Prüfprotokoll erscheint.
Die Struktur bestimmt, wohin Wärme wandern kann.
Beide Materialfamilien leiten Wärme entlang ihrer Graphitschichten besser als durch die Dicke, jedoch ist der Grad der Ausrichtung unterschiedlich. Expandierte Folie bildet ein überlappendes Netzwerk expandierter Partikel. Synthetisches Folie hingegen ist auf eine stärkere planare Ausrichtung ausgelegt. Daher können zwei Proben mit gleicher nomineller Dicke sehr unterschiedliche laterale Temperaturverteilungen aufweisen, obwohl beide als Graphitfolie bezeichnet werden.
Der Artikel zum elektronischen Wärmemanagement verfolgt den gesamten Weg vom Chip zum Gehäuse, während der Überblick über das Wärmemanagement mit Graphit Temperatur, Atmosphäre, Belastung und Materialform voneinander abgrenzt. Bei kompakten Elektronikbaugruppen kann eine synthetische Graphitfolie in Betracht gezogen werden, wenn die seitliche Ausdehnung innerhalb eines sehr geringen Dickenbereichs im Vordergrund steht. Expandierte Folie eignet sich, wenn Anpassungsfähigkeit, Kontaktverhalten, industrielle Temperaturbeständigkeit oder eine dickere Rollenform wichtiger sind als der maximale seitliche Wert.
Die Auswahl kann nicht anhand eines festen Streuabstands erfolgen. Ein Testplan sollte die Größe der Wärmequelle, die Leistungsverteilung, die Wärmeaufnahmestruktur, die Graphitausrichtung, die Grenzflächenschichten, die Klemm- oder Klebemethode, die Sensorpositionen, die Abtastrate, die Umgebungsbedingungen und das Kriterium für den stationären Zustand definieren. Simulationen können die Überlappung und den Pfad vorschlagen; die repräsentative Anordnung bestätigt dies. Die in einem Gerät verwendeten Abstände und Zeitpunkte sollten nicht als allgemeine Validierungsregel für alle Produkte dienen.
Auch beim Schneiden und Verarbeiten kommt es auf die Materialbeschaffenheit an. Expandierte Folie kann unter einer Matrize zusammengedrückt werden und an ungestützten Kanten Kohlenstoff freisetzen. Synthetische Folie kann an scharfen Faltstellen knicken oder reißen und sich von ihrer Schutzschicht ablösen. Umbauroute für Pads Daher sollte das endgültige Laminat und die Schnittform als Prüfstück behandelt werden, anstatt eine einzige Werkzeugregel zwischen den beiden Materialfamilien zu übertragen.
Wärmeleitfähigkeit muss richtungs- und güteklassenspezifisch sein
Ein einzelner, unbeschrifteter Wärmeleitfähigkeitswert reicht nicht aus. Die Datenzeile sollte Angaben zur Richtung (in der Ebene oder senkrecht zur Ebene), zur Probendicke, zur Dichte, zur Prüftemperatur und zum Prüfverfahren enthalten. Veröffentlichte Produktdatenblätter verdeutlichen dies: Bestimmte hochdichte expandierte Graphitfolien und spezifische PGS-Typen können sehr unterschiedliche Bereiche abdecken, und selbst ein einziger Lieferant kann mehrere Typen mit unterschiedlichen Dicken und Laminatoptionen anbieten.
Die NASA-Forschung zu in Kohlenstofffaser-Polymer-Verbundwerkstoffen eingebettetem PGS demonstriert einen speziellen Weg zur Verbesserung des Wärmetransports in leichten Raumfahrzeug-Kühlerstrukturen. Sie ist ein nützliches Beispiel für Materialintegration, validiert aber nicht jede unbeschichtete PGS-Folie, jedes Kontaktfeld in Unterhaltungselektronik oder jede expandierte Folie; siehe NASA PGS Verbundstrahlerstudie. Die Konstruktion, die Faserausrichtung und der Verbundwerkstoffprozess sind Teil dieses Ergebnisses.
Eine bei OSTI bereitgestellte Studie verwendet für eine Graphitfolie etwa 1400 W/m·K in der Ebene und etwa 14 W/m·K in Dickenrichtung. Diese Werte beziehen sich auf die in der Studie verwendete Materialdarstellung und nicht auf jedes als synthetischer Thermographit verkaufte Produkt; siehe OSTI Graphitfolienstudie. Die wichtige Erkenntnis besteht im Ausmaß der Anisotropie, nicht in einem universellen Katalogwert.
Das zusammengebaute Bauteil benötigt eine zweite Nachweisebene. Klebstoff, Kontaktwiderstand, Oberflächen-Ebenheit, Druck und Luftspalte sind in Reihe mit der Graphitschicht angeordnet. ASTM D5470 bietet einen Rahmen zur Messung der Wärmeleitfähigkeit wärmeleitender elektrischer Isoliermaterialien unter kontrollierten Bedingungen, basiert jedoch auf einer idealisierten Testanordnung; siehe ASTM D5470-Methode. Ein Geräteprogramm sollte Materialprüfungen mit der Endmontage korrelieren.
Die Prüfvorrichtung sollte erst nach Formulierung der Fragestellung ausgewählt werden. Eine Materialprüfung zielt auf die Leitfähigkeit nach einem definierten Verfahren ab. Ein Wärmeleitfähigkeitsvergleich untersucht, wie das eingebaute Bauteil eine bekannte Wärmezufuhr verteilt. Eine Gerätequalifizierung prüft, ob Temperaturen, elektrische Abstände, Haftung und mechanische Integrität im Endprodukt weiterhin akzeptabel sind. Die Kombination dieser drei Fragestellungen in einem informellen Labortest führt in der Regel zu einem Ergebnis, das nicht reproduzierbar oder übertragbar ist.
Für einen Vergleich von Wärmespreizern dokumentieren Sie bitte die Heizfläche, die Eingangsleistung und die Regelungsmethode, das Material und die Dicke der Wärmeaufnahmeplatte, die Umgebungs- bzw. Kühlmittelbedingungen, den Anpressdruck bzw. die Aushärtung des Klebstoffs, den Sensortyp, die Sensorbefestigung, die Probenausrichtung und die Messunsicherheit. Wärmebilder können das laterale Streumuster aufzeigen, jedoch müssen Emissionsgrad, Reflexionen und Oberflächenbeschichtungen kontrolliert werden. Kontaktsensoren können die Genauigkeit (Rückverfolgbarkeit) verbessern, ihre Masse und Positionierung können jedoch sehr dünne Baugruppen beeinträchtigen. Der genehmigte Plan sollte beschreiben, wie diese Effekte berücksichtigt werden.
Ergebnisse im transienten und stationären Zustand beantworten unterschiedliche Fragestellungen. Eine synthetische Folie kann einen kurzen Impuls schnell verteilen, während eine expandierte Folie in einer rauen, eingespannten Oberfläche einen besseren Kontakt ermöglichen kann. Im Bericht sollte kein Material als überlegen bezeichnet werden, ohne den betrachteten Zeitraum und die Randbedingungen anzugeben. Die Rohdaten der Temperatur, die Zeichnung der Vorrichtung und die Probenidentifikation sollten zusammen gespeichert werden, um spätere Änderungen der Materialgüte oder des Klebstoffs mit denselben Ausgangswerten vergleichen zu können.
Dicke, Dichte und gelieferter Stapel
Expandierte Folien beanspruchen üblicherweise einen dickeren und stärker komprimierbaren Bereich des Konstruktionsraums, während synthetische Folien häufig dort eingesetzt werden, wo der Graphitkern sehr dünn sein muss. Diese Tendenz führt jedoch nicht zu einem universellen Dickenbereich. Die nominelle Graphitdicke, Dichte und Toleranz müssen der jeweiligen Graphitsorte oder Zeichnung entnommen werden. Graphitpapier Dicken- und Dichteleitfaden Beinhaltet die Seite des expandierten Materials; synthetische Folien benötigen eigene Lieferantendaten.
Die Flächenmasse ist eine nützliche Berechnungsmethode, wenn ihre Eingangsgrößen angegeben sind. Beispielsweise entspricht die Flächenmasse der Dicke multipliziert mit der Dichte nach einheitlicher Einheitenumrechnung. Die Berechnung ermöglicht den Vergleich zweier namentlich genannter Kandidaten, erstellt jedoch keine Produktmatrix. Schutzfolien, Klebstoffe und Auskleidungen sollten separat aufgeführt werden, da sie die Materialdicke im Vergleich zum Graphitkern erhöhen können.
| Stapelfeld | Zeichnung oder RFQ-Eingabe | Messung oder Nachweis | Warum es getrennt bleiben muss |
|---|---|---|---|
| Graphitkern | Werkstoffart, Güteklasse, Nenndicke, Dichte und Orientierung | Lieferantendaten und vereinbarte Dickenprüfung oder Zeichnungsprüfung | Kerndaten steuern das thermische und mechanische Verhalten |
| Klebstoff | Chemische Zusammensetzung, Beschichtungsseite, Nenndicke, Trennmittel und Betriebszustand | Daten des Klebstofflieferanten und Validierung des fertigen Laminats | Der Klebstoff kann den Widerstand in Dickenrichtung und die Temperaturgrenze dominieren |
| Schutz- oder Isolierfolie | Filmtyp, Dicke, Überlappung, Regel für freiliegende Kanten und elektrische Anforderungen | Filmdaten, dielektrische Prüfung und Plan für die Sichtprüfung | Ein Oberflächenfilm macht eine freiliegende Graphitkante nicht elektrisch neutral. |
| Trennfolie | Material, Dicke, Schälrichtung und Ablösereihenfolge | Konverter-Test und Verpackungsanleitung | Die Auskleidung beeinflusst die Werkzeugeinstellung und die Versanddicke, ist aber im Betrieb nicht vorhanden. |
| Fertigteil | Einbaudicke, Profil, Bohrungen, Kantenabdichtung, Bezugspunkt und Toleranz | Genehmigte Zeichnung und repräsentative Montageabmessung | Das Gerät erfasst den kompletten Schichtstapel und nicht nur den Wert des reinen Graphits. |
| Toleranzstapel | Schichttoleranzen und die genehmigte arithmetische oder statistische Methode | Zeichnungsprüfung und Nachweis der Prozessfähigkeit | Ein Wurzelsummenergebnis ist ohne Verteilungs- und Unabhängigkeitsannahmen nicht gerechtfertigt. |
Bei der Dickenmessung müssen auch der Anpressdruck und das Messgerät angegeben werden. Eine komprimierbare, expandierte Folie kann unter verschiedenen Messkräften unterschiedliche Werte liefern, während ein Klebelaminat eine Oberflächenstruktur oder lokale Abweichungen aufweisen kann. Die Zeichnung sollte daher angeben, ob der Sollwert für den unbeschichteten Kern, das fertige Laminat, den Versandstapel oder den installierten, komprimierten Stapel gilt. ASTM D1000 stellt Prüfverfahren für Haftklebebänder, einschließlich dickenbezogener Messungen, bereit, jedoch ist die jeweilige Produktspezifikation weiterhin für das anzuwendende Verfahren maßgebend; siehe ASTM D1000.
Bei Konvertierungsversuchen sollte nicht nur geprüft werden, ob die Kontur geschnitten werden kann. Erfasst werden müssen Kantenqualität, Staub- und Partikelabgabe, Ablösung der Trägerfolie, Klebstoffaustritt, Folienrisse, minimale Bahnunterstützung sowie die Wiederholgenauigkeit bei Teileentnahme und -platzierung. Eine Geometrie, die bei manueller Probenahme funktioniert, kann bei der automatischen Bestückung aufgrund unterschiedlicher Steifigkeit der Trägerfolie, Ablöserichtung oder statischer Aufladung versagen. Diese Ergebnisse sind in den Aufzeichnungen des Konverters (s DFM) und den Anmerkungen zur genehmigten Zeichnung zu dokumentieren.
Die Verpackung sollte das empfindlichste Bauteil schützen. Expandierte Folie benötigt möglicherweise Verstärkung gegen Knicke, Kantenstöße und Abrieb. Synthetische Folien oder fertige Laminate erfordern gegebenenfalls Ebenheit-Kontrolle, saubere Trägerfolien und Schutz vor Knicken, die den Graphitkern beschädigen könnten. Die Verpackungsspezifikation sollte Ausrichtung, Verstärkung, Zustand der Zwischenlage oder Trägerfolie, die anhand des genehmigten Verpackungsdesigns ermittelte Stückzahl sowie die nach dem Transport erforderliche Prüfung angeben.
Elektrisches Verhalten ist eine Montageanforderung
Sowohl expandierte Folien als auch synthetische Graphitfolien sind elektrisch leitfähig. Eine Schutzschicht aus PET oder Polyimid kann eine Oberfläche isolieren, jedoch kann jede Schnittkante, jedes Loch oder jede beschädigte Überlappung Graphit freilegen. Die endgültige Zeichnung sollte daher Betriebs- und transiente Spannung, die anwendbare elektrische Norm, Kriech- und Luftstreckenanforderungen, Isolierfolien-Güteklasse, Kantenverkapselung, dielektrische Prüfmethode und den zulässigen Wert angeben.
Feste Spannungs- oder Abstandswerte sind für einen allgemeinen Vergleich ungeeignet, da der korrekte Wert von der Gerätekategorie, dem Verschmutzungsgrad, der Materialgruppe, der Höhenlage, der Geometrie und der Endmontage abhängt. Aus diesem Grund unterscheidet Panasonic in seinen Produktinformationen zwischen unbeschichteten, geklebten und isolierten Ausführungen. Stanz- und Platzierungstoleranzen müssen bei der Betrachtung des verfügbaren elektrischen Abstands berücksichtigt werden.
Eine expandierte Folie kann sich zu einem Grat oder einer scharfen Kante verformen. Eine synthetische Folie kann Strom seitlich unter einer scheinbar intakten Abdeckung leiten. Die elektrische Prüfung sollte daher anhand der endgültigen Schnittform und des installierten Folienstapels erfolgen, nicht anhand eines ungeschnittenen Folienmusters. Graphitpapier-Eigenschaftenartikel In ähnlicher Weise wird das Verhalten eines Kohlenstoffkerns vom Verhalten eines vollständigen Laminats unterschieden.
Die Temperaturgrenzen gelten für den gesamten Stack.
expandierter Graphit-Folie kann bei erhöhten Temperaturen eingesetzt werden, sofern ihre Qualität, die Umgebungsbedingungen, die Expositionszeit und die Randbeschaffenheit kontrolliert werden. Synthetische Wärmeleitfolie wird häufig bei niedrigeren Gerätetemperaturen verwendet, wobei das Graphitgitter jedoch möglicherweise nicht als erstes Bauteil ausfällt. Klebstoff, PET, Polyimid, Beschichtung und Trägerfolie weisen jeweils eigene Grenzwerte für Dauer- und Kurzzeitbelastung auf.
Die veröffentlichte Höchsttemperatur für einen unbeschichteten PGS-Kern darf nicht auf ein laminiertes Material mit Kleberücken übertragen werden. In den Produktdaten kann die Temperatur des Graphitkerns separat von der zulässigen Temperatur für ein angebrachtes Klebeband oder eine Isolierschicht angegeben sein. Expandierte Folie erfordert zudem eine Oxidationsprüfung an Luft, während für die Verwendung unter Schutzgasatmosphäre oder im Vakuum andere Grenzwerte gelten. Wärmemanagement- und Hochtemperaturlösung ist als Streckenübersicht zu verstehen und ersetzt nicht die genaue Angabe von Steigung und Stapelhöhe.
Ein Validierungsplan sollte daher kontinuierliche Temperatur, Temperaturabweichungen, Atmosphäre, Dauer, Zyklusprofil, Klebstoffalterung, Folienschrumpfung, Kantenoxidation und die Nachprüfung dokumentieren. Allgemeine Klebstoffdecken, festgelegte Belastungsdauern und angenommene Lebensdauertests sind zu entfernen, sofern sie nicht aus den Produktdaten oder dem genehmigten Programm stammen.
Fehlermodi zeigen, welcher Unterschied entscheidend ist.
Expandierte Folien und synthetische Graphitfolien können aus verschiedenen Gründen versagen, selbst wenn die gemessene Gerätetemperatur anfänglich ähnlich erscheint. Eine expandierte Folie kann den Kontakt verlieren, wenn sich die Klemmkraft ändert, sich während der Montage wellen, Partikel von einer freiliegenden Kante ablösen oder an Stellen oxidieren, an denen Luft mit dem Graphit in Berührung kommt. Eine synthetische Graphitfolie kann an einer Falte reißen, sich vom Klebstoff ablösen, mit einer Trägerfolie schrumpfen oder nach dem Stanzen eine leitfähige Kante freilegen. Der Validierungsplan sollte die zu erwartenden Ausfallarten des gewählten Verfahrens berücksichtigen.
Ein thermischer Ausfall ist nicht immer auf Materialfehler im Graphit zurückzuführen. Eine mangelhafte Klebeverbindung, Lufteinschlüsse, ein falsch platziertes Bauteil, ein verunreinigtes Gehäuse oder falscher Anpressdruck können den Vorteil eines hochleitfähigen Kerns zunichtemachen. Der Bericht sollte Materialeigenschaften von Verarbeitungs- und Montagefehlern trennen. Diese Trennung verdeutlicht die Bedeutung von Korrekturmaßnahme: Die Graphitsorte sollte nur dann geändert werden, wenn die Graphiteigenschaft tatsächlich ausschlaggebend ist.
Die mechanische Prüfung sollte anwendungsbezogen erfolgen. Bei komprimierter, expandierter Folie sind die Einbaudicke, das Prüfmuster, der Zustand der Kanten und eventuelle bleibende Verformungen zu dokumentieren. Bei einem Kunststofflaminat sind Knicke, Folienüberlappungen, Klebstoffdeckung, Delaminationen und freiliegendes Graphit zu prüfen. In beiden Fällen ist das verwendete Teil mit einem nicht eingebauten Muster aus derselben Charge zu vergleichen. Fotos oder mikroskopische Aufnahmen sind zu sichern, wenn die Fehlerstelle nicht offensichtlich ist.
Bei einer kontrollierten Materialänderung sollten nur die von der Änderung betroffenen Nachweise wiederholt werden. Eine neue Graphitkernsorte kann einen thermischen und mechanischen Vergleich erfordern. Ein neuer Klebstoff kann Prüfungen der Wärmebeständigkeit, des Schälverhaltens, der Alterung und der elektrischen Eigenschaften erfordern. Eine Änderung der Trägerfolie oder der Stanzgeometrie kann sich primär auf die Verarbeitungsausbeute und die Platzierung auswirken. Die vorherige Festlegung dieser Logik reduziert unnötige Tests ohne Lieferantenwechsel und den Einsatz eines nicht geprüften Ersatzprodukts.
Die Kosten sollten pro abgenommenem Fertigteil verglichen werden.
Expandierte Folie wird üblicherweise nach Rolle, Bogen, Gewicht oder Quadratmeter angeboten. Synthetische Folien werden aufgrund ihrer geringen Masse pro Stück oft nach Quadratmeter oder fertigem Stanzteil bewertet. Der Preis pro Kilogramm führt daher zu einem verzerrten Vergleich. Sinnvoller ist die akzeptierte Fläche oder das akzeptierte Fertigteil nach Verarbeitung und Prüfung.
Das Kostenmodell sollte keine erfundenen Materialkennzahlen, Kantenverluste, Nesting-Ausbeute, Ausschussquoten, Bestellmengen oder Verpackungseinheiten enthalten. Diese Eingangsgrößen gehören dem Käufer und dem Verarbeiter. Artikel zur Verpackung von Graphitrollen und -platten erklärt, warum Beschädigungen und Verpackungen die nutzbare Fläche beeinträchtigen, aber jedes Programm benötigt dennoch seine eigenen Aufzeichnungen.
| Kostenaufwand | Käufer- oder Lieferantenquelle | Berechnungsgrundlage | Zu erhaltende Beweise |
|---|---|---|---|
| Basisgraphitmaterial | Aktueller Angebot für die genannte Güteklasse und Abmessungen | Gekaufte Fläche, Rolle oder Platte | Angebot Revision und Spezifikation |
| Laminierung und Folien | Angebot des Verarbeiters | Fertig laminierter Bereich | Schichtdefinition und Prozessumfang |
| Längsschneiden und Stanzen | Werkzeugbau und Produktion Angebot | Abgenommene Teile, nicht Maschinenhübe | Werkzeugstandzeit, Einrichtungs- und Prüfplan |
| Ausbeute und Ausschuss | Genehmigte Nester und Testergebnisse | Akzeptierte Fläche geteilt durch Rechnungsfläche | Verschachtelte Ziehung und Losausbeute |
| Validierung und Änderungskontrolle | Projekttestplan | Programmkosten oder amortisierte genehmigte Menge | Prüfberichte und Zulassungsstatus |
| Verpackung und Logistik | Lieferant und Logistik Angebot | Gelieferte Teile akzeptiert | Verpackungsstandards und Aufzeichnungen über Transportverluste |
Auswahl des passenden Materials für eine reale Baugruppe
expandierter Graphit-Folie eignet sich, wenn die Konstruktion Anpassungsfähigkeit, Kompression, dickere Rollen- oder Plattenformen, industrielle Temperaturbeständigkeit oder eine kombinierte Ausbreitungs- und Kontaktfunktion erfordert. Synthetisches Thermographit ist eine Option, wenn die seitliche Ausbreitung im Vordergrund steht, die Dicke begrenzt ist und die Konstruktion die Anforderungen an Handhabung, Isolierung und Kantenschutz der Folie erfüllen kann. Dies sind Auswahlkriterien, keine automatischen Auswahlen.
Erstellen Sie für beide Kandidaten vollständige Materialstapel. Erfassen Sie Materialweg, Güteklasse, Graphitdicke, Dichte, Richtungsleitfähigkeit, Klebstoff, Schutzfolie, Auskleidung, Einbaudicke, elektrische Isolation, Dauer- und Exzentertemperatur, Umgebungsbedingungen und jährlich zulässige Fläche. Vergleichen Sie anschließend die gemessene Temperaturverteilung, die mechanische Passung, die elektrischen Kennwerte und die Lieferkosten unter gleichen Randbedingungen.
Verwandte Produktformen können über die Kategorie Graphitprodukte und die Seite zu Graphit-Dichtungswerkstoffen geprüft werden. QDZRT Graphite kann expandierte Graphitfolie oder Graphitbogen innerhalb des dokumentierten Lieferumfangs anbieten. Auswahl synthetischer Folien, Laminierung, elektrische Isolierung und Verantwortung für die Weiterverarbeitung müssen zwischen Käufer, Verarbeiter und Lieferant in Zeichnung und Angebot festgelegt werden und dürfen nicht aus einem allgemeinen Artikel abgeleitet werden.
Senden Sie den Querschnitt der Baugruppe, die Zieltemperaturkarte, die elektrischen Randbedingungen und die Jahresfläche über die Kontaktseite. Ziel der Anfrage ist es, den genauen Produktweg und die Liefergrenze zu ermitteln, bevor Preis oder Leitfähigkeit verglichen werden.
