Grasas térmicas de alta fiabilidad para una disipación eficiente del calor

La división Chomerics de Parker Hannifin ha presentado una familia de grasas térmicas de alta fiabilidad diseñadas para mejorar la transferencia de calor en interfaces muy delgadas en sistemas electrónicos utilizados en computación, automoción, conversión de potencia y sectores afines. La nueva gama está dirigida a profesionales técnicos centrados en la gestión térmica de conjuntos compactos de placas de circuito impreso (PCB) y otros sistemas con alta densidad de potencia.

Retos de la gestión térmica en la electrónica compacta
Los sistemas electrónicos modernos —incluidos procesadores centrales (CPU), procesadores gráficos (GPU), módulos de memoria, fuentes de alimentación y unidades de control para automoción— generan calor localizado que debe evacuarse de forma eficiente para mantener el rendimiento y la fiabilidad. Los materiales de interfaz térmica (TIM), como las grasas térmicas, rellenan las irregularidades microscópicas entre los componentes generadores de calor y los disipadores o carcasas, reduciendo la resistencia térmica. En muchos diseños, lograr una línea de unión mínima (el espesor de la capa que debe cubrir la grasa) es clave para disminuir la impedancia térmica y maximizar el flujo de calor.

Descripción técnica de la nueva serie de grasas térmicas
La nueva serie THERM-A-GREASE de Parker Chomerics está compuesta por grasas térmicas de base silicona con un rango de conductividad térmica volumétrica aproximado de 1,5 W/m·K a 7,0 W/m·K, lo que permite seleccionar el material en función de la carga térmica y los requisitos de rendimiento.

El diseño se centra en líneas de unión muy delgadas —del orden de ~0,025 mm (0,001 pulgadas)— gracias a una baja fuerza de compresión y a una reología altamente conformable, lo que reduce la resistencia térmica y permite adaptarse a las tolerancias mecánicas ajustadas habituales en ensamblajes de PCB de alta densidad. En toda la serie, los bajos valores de impedancia térmica (medidos conforme a ASTM D5470 u otros métodos equivalentes) favorecen una conducción eficiente; por ejemplo, las formulaciones de mayor conductividad, como la de 7,0 W/m·K, presentan una impedancia más baja bajo presiones de ensayo normalizadas.

Estas grasas están formuladas para resistir mecanismos de fallo habituales en la electrónica de larga vida útil, como el efecto de “pump-out”, el endurecimiento o la fisuración bajo ciclos térmicos, y la degradación en condiciones de alta humedad. La serie también es compatible con distintos métodos de aplicación —esténcil, serigrafía o dispensado— sin necesidad de curado, mezclado ni refrigeración, lo que simplifica tanto la fabricación como las operaciones de retrabajo en campo.

Contexto de aplicación y consideraciones de rendimiento
Los productos THERM-A-GREASE están orientados a múltiples sectores y casos de uso en los que el rendimiento térmico y la fiabilidad son críticos. En sistemas de computación y servidores, una disipación térmica más eficiente en procesadores y módulos de memoria contribuye a un rendimiento sostenido y a una menor carga sobre los sistemas de refrigeración. En módulos de control para automoción y electrónica de potencia, un contacto térmico estable a lo largo de ciclos térmicos repetidos mejora la vida operativa en entornos ambientales exigentes.

Los ingenieros que evalúan grasas térmicas para aplicaciones concretas deben considerar características medibles como la conductividad térmica volumétrica, la impedancia térmica a las presiones de interfaz relevantes, la compatibilidad con los procesos de ensamblaje y la estabilidad a largo plazo frente a factores ambientales. A diferencia de los materiales de cambio de fase o de las interfaces sólidas, las grasas de línea de unión delgada como las presentadas destacan cuando el espesor mínimo de la interfaz y la adaptación a la microtopografía superficial son determinantes del rendimiento térmico.

Integración en los flujos de diseño térmico
Para los equipos técnicos que integran grasas térmicas en una cadena de suministro digital o en un ecosistema de datos de automoción, la elección del material de interfaz influye no solo en la conducción térmica, sino también en la repetibilidad del ensamblaje y en la facilidad de mantenimiento en campo. La cuantificación del rendimiento mediante métodos de ensayo normalizados (por ejemplo, mediciones de impedancia térmica según ASTM D5470) y la alineación de las propiedades del material con los presupuestos térmicos a nivel de sistema son pasos esenciales para optimizar el acoplamiento con los disipadores y alcanzar las temperaturas de funcionamiento objetivo.

Una comprensión clara de los requisitos térmicos de cada aplicación y de las tolerancias admisibles en el espesor de la interfaz permite seleccionar de forma fundamentada entre las distintas formulaciones disponibles. Los equipos de diseño y ensayo se benefician de incorporar estos parámetros empíricos en simulaciones y modelos térmicos para predecir temperaturas de unión y validar las estrategias de refrigeración antes de la producción.

Contexto competitivo
El mercado de materiales de interfaz térmica incluye alternativas como almohadillas térmicas, materiales de cambio de fase y rellenos para holguras. Las grasas de línea de unión delgada como THERM-A-GREASE se diferencian por su conformabilidad y su idoneidad para interfaces que requieren espesores mínimos, pero la evaluación de alternativas debe basarse en criterios objetivos y medibles, como la impedancia térmica bajo presiones definidas, la conformidad mecánica y la estabilidad ambiental. Situar el rendimiento dentro de estos parámetros comparables facilita una selección de materiales basada en datos dentro de especificaciones térmicas complejas.

En conjunto, las nuevas grasas térmicas de alta fiabilidad de Parker Chomerics amplían las opciones disponibles para ingenieros que abordan la disipación de calor en aplicaciones con tolerancias estrictas y condiciones de operación exigentes, ofreciendo parámetros de rendimiento cuantificables alineados con estándares industriales y perfiles habituales de uso electrónico.

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