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A importância da certificação UL para materiais de gerenciamento térmico

( 08/07/2019 ) Written by: Antonio Hernandez

Onde quer que os componentes elétricos estejam em uso, os regulamentos e padrões de segurança são vitais para proteger a segurança do consumidor. No mundo da gestão térmica, a certificação UL é um padrão crítico para atender.

Componentes elétricos e eletrônicos são essenciais em aplicações automotivas e de transporte. Os veículos convencionais a motor de combustão interna (ICE) contêm bobinas de ignição, módulos de controle do motor, módulos de controle de transmissão, sensores, fontes de alimentação, transformadores e vários outros componentes eletrônicos. Veículos elétricos (EVs) contêm baterias, carregadores de bordo, inversores e conversores, e motores elétricos, os quais operam em altas densidades de energia (potência por unidade de volume ou peso). Em alta densidade de potência, a geração de calor e a alta temperatura resultante do componente podem se tornar um fator limitante na operação do dispositivo. Os materiais de gerenciamento térmico fornecem um meio de reduzir as temperaturas dos componentes, melhorando assim o desempenho e prolongando a vida útil do dispositivo. 

Por exemplo, as baterias EV operam com alta densidade de energia durante os ciclos de carga e descarga, portanto muitos fabricantes de baterias usam materiais de interface térmica (TIMs) entre a bateria e a placa de resfriamento para maximizar a transferência de calor das baterias.  As resinas adesivos LORD CoolTherm® são excelentes TIMs porque são soluções que deslocam o ar e preenchem as lacunas entre os componentes ou o módulo da bateria e o dissipador de calor, proporcionando máxima transferência de calor após a cura para a superfície

Os carregadores de veículos elétricos on-board também operam com alta densidade de potência durante o carregamento rápido, e a taxa de carregamento é limitada pela temperatura. Os produtos LORD CoolTherm® são soluções de polímeros líquidos de baixa viscosidade que são aplicadas sobre os componentes eletrônicos para deslocar o ar dentro do conjunto eletrônico e depois de curado, cria uma superfície termicamente condutora que conecta os componentes eletrônicos aquecidos ao dissipador de calor. Esses materiais são usados ​​para dissipar o calor dos indutores e transformadores nos carregadores de bordo para permitir a recarga rápida da bateria.

Embora os Coatings, adesivos e soluções de encapsulamento da LORD CoolTherm® melhorem o desempenho de componentes de alta densidade de potência, eles também devem atender a importantes padrões de qualidade e segurança exigidos para qualquer dispositivo elétrico de consumo. Todos os materiais de gerenciamento térmico são, portanto, testados e certificados sob os padrões relevantes da UL para desempenho elétrico, resistência a calor e chamas e classificação de temperatura.

A certificação UL é um símbolo de confiança. Os laboratórios da UL desenvolveram testes abrangentes para determinar as características mecânicas, físicas e elétricas de materiais poliméricos, garantindo que eles sejam seguros para uso em equipamentos elétricos. Diversos padrões aplicáveis ​​da UL regulam os requisitos de inflamabilidade e outros comportamentos específicos de materiais de gerenciamento térmico. Após o teste, uma categoria de nível de desempenho (PLC) é atribuída ao material testado.

UL 94: Ensaios de Inflamabilidade de Materiais Plásticos para Peças em Dispositivos e Aparelhos

Testes para UL 94 envolvem a aplicação de uma chama sob uma amostra de material. O material é observado para ver se ocorre a ignição; se assim for, o tempo de ignição é medido em segundos. Esses resultados determinam a classificação UL. As soluções de gerenciamento térmico da Lord possuem a avaliação mais positiva V0 para o teste vertical da queimadura.

UL 746A: Materiais Poliméricos - Avaliações de Propriedade de Curto Prazo

Entre as propriedades de curto prazo listadas na UL 746A, a ignição por fio quente (HWI), a ignição por arco de alta amperagem (HAI) e o índice de rastreamento comparativo (CTI) são frequentemente solicitados pelos clientes da LORD. O HWI consiste em envolver o fio de resistência em torno de uma amostra de material para dissipar a energia elétrica aplicada. Se a amostra se inflamar, o tempo até a ignição é medido em segundos. As categorias variam de 0 a 5, com 0 sendo o melhor desempenho em 120 segundos ou mais. O HAI mede a resistência do material à ignição quando exposto ao arco, com episódios de arco sendo aplicados durante o teste de acordo com um procedimento padronizado. Mais uma vez, 0 é a melhor classificação de desempenho, com 120 ou mais exposições de arco sem necessidade de ignição para atingir a classificação alta. O CTI mede a quebra elétrica ou o rastreamento do material. O teste envolve a aplicação de uma grande tensão na superfície do material e a avaliação da quantidade de carvão produzido. Um material que resiste a 600 volts ou mais atingirá a classificação mais alta de 0.

UL 746B: Materiais Poliméricos - Avaliações de Propriedade a Longo Prazo

Uma propriedade de chave governada por  UL 746B é o índice térmico relativo (RTI). Como a UL 746B avalia a confiabilidade a longo prazo, o material a ser certificado juntamente com um material de referência está sujeito ao envelhecimento em algumas temperaturas elevadas. Então as propriedades mecânicas e elétricas são testadas periodicamente durante o envelhecimento. A classificação real do RTI será atribuída com base nos resultados do teste. Uma classificação de RTI padrão (medida em temperatura da unidade) pode ser atribuída sem testes com base em benchmarks gerais obtidos por meio de testes durante anos em materiais com a mesma química.

A conformidade com os padrões da UL é uma importante qualificação para os materiais de gerenciamento térmico da LORD. A certificação não garante apenas a segurança ideal, mas o desempenho e durabilidade do produto a longo prazo.

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