Wärmeleitfähig: LED-Kühlkörper speziellem Kunststoff

LATICONTHER 62 GR/50 ist ein mit 50 Gew.-% Graphit gefülltes Polyamid (PA) 6 Compound. Die spezielle Geometrie der in das Matrixmaterial eingearbeiteten Graphitpartikel begünstigt die Ausrichtung des Füllstoffs in Fließrichtung der Schmelze und somit die Ausbildung bevorzugter Wärmeleitpfade im Bauteil. Dies ermöglicht trotz der im Vergleich mit Aluminium geringeren Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs eine zuverlässige Wärmeabfuhr und damit Senkung der LED-Temperatur auf ein akzeptables Maß.

Weiteres Kriterium für die Wahl des Werkstoffs war seine einfache Verarbeitbarkeit auf herkömmlichen Spritzgießmaschinen. Da eine große Bauteiloberfläche die Wärmeableitung durch natürliche Konvektion unterstützt, besitzen LED-Kühlkörper zahlreiche, zum Teil filigrane Kühlrippen. Dank der hohen Fließfähigkeit der Schmelze lassen sich auch solche komplex geformten Bauteile mit geringen Wandstärken problemlos fertigen.

Bei der Werkstoffwahl, der Bauteilauslegung und der Optimierung des Fertigungsprozesses erhielt Vossloh-Schwabe umfassende Unterstützung von LATI. So wurde die Bauteilgeometrie nach entsprechenden FEM-Berechnungen geringfügig angepasst, um die für die einfache Montage der Kühlkörper auf die LED-Elektronik erforderliche hohe Dimensionsstabilität sicherzustellen.

Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit ist eine Familie von LED-Kühlkörpern unterschiedlichster Geometrien und Größen für Lichtsysteme für den öffentlichen Bereich (Architektur- und Straßenbeleuchtung), die Laden-, Büro- und Industriebeleuchtung sowie für den privaten Bereich (Möbel- und Wohnraumbeleuchtung). Die Geometrie und die Wärmeleitkapazität des Kühlkörpers sind dabei abhängig von der Anzahl an LEDs und des Betriebsstroms (bis zu 700 mA).

Mit LATICONTHER bietet Lati ein umfassendes Portfolio an wärmeleitfähigen Kunststoffen. Es umfasst elektrisch leitfähig sowie elektrisch isolierend eingestellte Typen. Als Basispolymere kommen Polyamid (PA) 6, PA 12, Polypropylen (PP), Polyphenylensulfid (PPS) sowie Polyurethan (PUR) zum Einsatz. Bauteile aus diesen Kunststoffen sind signifikant leichter als solche aus Metall und lassen sich in einem Arbeitsgang spritzgießen – aufwändige Nacharbeiten sind nicht erforderlich. Dadurch lassen sich die Kosten für die Serienproduktion großer Stückzahlen deutlich senken.

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