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Wenn es Bauteilen zu heiß wird

Auftrag von Metallpaste, um die Wärmeenergie von Powermodulen abzuleiten (Bild: perfecdos GmbH/Infotech AG)

18.11.2025 Wenn es Bauteilen zu heiß wird

Herausforderungen, Lösungen, Praxistipps

von Julian Greiner (perfecdos GmbH)

Neben den prominenten Einsatzbereichen für Thermomanagement gibt es im Zuge der Miniaturisierung von Bauteilen, z.B. im Elektronikbereich, einen immer höheren Bedarf. Die Miniaturisierung verursacht oft eine enorme Wärmeentwicklung auf kleinstem Raum.

Ursache ist die erheblich höhere Leistungsdichte – verglichen mit großen Bauteilen. Daraus entsteht der Bedarf an präziser Dosierung von wärmeleitfähigen Fluiden in kleinsten Volumina und kürzesten Taktzeiten. Hier kommt das Jetten von Materialien ins Spiel. Der modulare Aufbau unseres Jetsystems PDosX1 erlaubt es, das Ventil so zu konfigurieren, dass die fluidberührenden Bauteile optimal an die Eigenschaften des zu dosierenden Materials angepasst sind. Die größte Herausforderung sind die abrasiv wirkenden Füllstoffe in den verwendeten Materialien. Diese stellen die Wärmeleitfähigkeit erst her. Aluminiumnitrid z.B. ist ein relativ günstiger und sehr guter Wärmeleiter. Leider ist es eben auch sehr hart. Mit einer Vickers-Härte ca. 1.100 – 1.400 HV liegt es nur knapp hinter der von Diamanten. Dies beschleunigt den Verschleiß der verwendeten Dosiertechnik, insbesondere der beweglichen fluidberührenden Bauteile, und hat negative Auswirkung auf die Wiederholgenauigkeit des Dosierergebnisses. Weichere Füllstoffe wie Silber verursachen keine Abrasion, sind aber sehr teuer und können das Dosierventil schnell verstopfen.

Wir begegnen diesen Herausforderungen mit unterschiedlichen Lösungsansätzen. Zentrale Kriterien sind dabei das Material der fluidberührenden Bauteile der Dosierventile und die Prozessgestaltung. Materialseitig verwenden wir Hartmetall, Keramik und Edelsteine für unsere Jet-Lösungen. Die Kosten für diese Konfiguration sind zwar höher, die erheblich längeren Standzeiten des Ventils und die hohe Präzision führen jedoch schon nach kurzer Zeit zu einem wirtschaftlichen Einsatz. Je nach Ausgestaltung des Dosierprozesses können darüber hinaus die abrasiven Kräfte im Ventil reduziert werden. Förderdruck, Dosierfrequenz und Temperatur haben hier entscheidenden Einfluss auf die Standzeit eines Dosiersystems. Vorausgesetzt, das optimale Dosiersystem ist ausgewählt, sind auch Materialzuführung und die Positionierung des Dosiersystems zum Bauteil zu beachten. Diese Aspekte zeigen, wie wichtig es ist, frühzeitig Expert:innen einzubinden. Die Effizienz von Thermomanagement-Lösungen steckt auch beim Jetten im Detail.

Julian Greiner, Manager Marketing & Sales, perfecdos GmbH
„Ab einem gewissen Grad der Bauteilminiaturisierung spielt das Jetten sein Vorteile voll aus.“ Julian Greiner, Manager Marketing & Sales, perfecdos GmbH

Lösungspartner

perfecdos GmbH

Zielgruppen

Produktion & Fertigung, Konstruktion & Entwicklung, Qualitätssicherung, Einkauf, Unternehmensleitung