LATI spa
Come
prevedere l’orientamento dei flakes per garantire la migliore dissipazione di
calore in elementi radianti per illuminazione a LED
Il Cliente: LATI spa – Vedano Olona - Varese
L’Azienda LATI Industria Termoplastici S.p.A. è fornitore globale di soluzioni ad alta tecnologia per l’industria termoplastica.
Grazie a settant’anni di esperienza nel settore delle materie plastiche gode di una consolidata reputazione in termini di qualità e servizi.
La sua gamma prodotti comprende materiali ad alte prestazioni, compound speciali, materiali autoestinguenti, prodotti rinforzati e caricati.
LATI oggi vuol dire tradizione ed innovazione; tradizione di un passato che ha permesso di acquisire una solida esperienza nel campo delle modifiche ai polimeri di base e che apre ora la strada ad una crescente innovazione verso prodotti conformi alle vigenti normative europee, verso la sostituzione dei metalli e allo sviluppo di materiali dal carattere fortemente tecnologico.
Configurazione SW Moldex3D:
BLM Professional, Fiber, MicroMechanics Interface (à DIGIMAT) e FEA Interface (à MARC)
Introduzione alla problematica
La
riduzione della temperatura locale favorisce il buon funzionamento e
l’aspettativa di vita dei dispositivi elettronici. Settori industriali
protagonisti di questo secolo come la connettività avanzata, l’automazione, gli
autoveicoli elettrici e l’illuminazione a LED ne risentono in particolar modo,
anche per la maggiore integrazione di funzioni, l’esigenza di miniaturizzazione
e la realizzazione di design sempre più complessi.
Questo
è particolarmente evidente nel caso dell’illuminazione a LED, dove il colore
della luce e la durata del LED dipendono dalla potenza gestita e dalla
temperatura di funzionamento.
L’utilizzo
di materiali plastici, in linea teorica, è molto svantaggioso rispetto al
metallo e alla ceramica a causa di una conduttività termica che è almeno cento
volte inferiore.
Tuttavia,
in caso di convezione naturale (cioè, quando l’aria si muove naturalmente e non
sotto l’azione di un ventilatore), una conduttività termica sopra i 10W/mK può
essere sovrabbondante, poiché l’aria non è in grado di trasportare abbastanza
calore lontano dalla sorgente.
La
plastica, dal canto suo, ha vantaggi innegabili in termini di libertà di
design, resistenza chimica, costi di lavorazione e post-lavorazione.
LATI
S.p.A ha da tempo messo a punto due famiglie di compound, una isolante
elettricamente e facilmente colorabile (LATICONTHER CP) con conduttività
attorno ai 10W/mK, l’altra conduttiva elettricamente (LATICONTHER GR) di colore
nero verniciabile, con conduttività massima attorno ai 30W/mK. La prima famiglia
dispone in molti casi di cariche conduttive termicamente di natura isotropa,
mentre la seconda utilizza solo cariche anisotrope.
L’orientamento
delle cariche di tipo anisotropo è molto importante per poter spostare
velocemente il calore lontano dalla sua sorgente: per questo motivo riuscire a
prevederne il comportamento migliora la capacità previsionale dei software di
calcolo.
L’analisi
termica eseguita con MARC su un dissipatore per LED COB in LATICONTHER 62 GR/50
può pertanto essere ulteriormente raffinata introducendo l’orientamento assunto
dai flake di grafite calcolato con il software MOLDEX3D BLM ed esportato
tramite l’interfaccia MicroMechanics.
Una
volta trattate esternamente, queste informazioni si traducono in specifiche
schede materiale associate agli elementi utilizzati nell’analisi FE termica.
Il
risultato finale è una distribuzione di temperature più raffinata rispetto
all’originale analisi eseguita con le informazioni isotrope del materiale.
Così
come già avvenuto per l’analisi strutturale, i software di analisi
fluidodinamica consentono di andare maggiormente nel dettaglio per mezzo di
simulazioni combinate anche in caso di analisi termiche.
Moldex3D,
essendo attualmente l’unico software in grado di prevedere l’orientamento dei
flakes, è di grande aiuto nel migliorare la capacità previsionale in questo
campo.
La
perfetta integrazione di Moldex3D con gli strumenti di analisi Digimat e Marc
garantiscono la migliore affidabilità di risultato
Articolo
redatto da Romeo Mauro, Technical Service and FEA Specialist, LATI spa
