La gestion thermique est essentielle pour assurer la performance des équipements électroniques et mécaniques. Parmi toutes les solutions qui existent pour assurer cette fonctionnalité, l’on retrouve la pâte thermique. Cette dernière améliore la dissipation de chaleur entre les surfaces en contact dans des conditions d’utilisation intensives. Découvrez, à travers notre article, tout ce que vous devez savoir au sujet de la pâte thermique : son utilisation, nos conseils pour son application, les critères de sélection d’une bonne pâte thermique, etc. Ce guide vous aidera à faire des choix éclairés pour optimiser la gestion thermique de vos systèmes industriels.
Qu’est-ce que la pâte thermique et à quoi sert-elle ?
Pâte thermique : définition et composition
La pâte thermique est une substance utilisée pour améliorer la conductivité thermique entre deux surfaces en contact, principalement dans les équipements électroniques et mécaniques. Son rôle est d’assurer une dissipation efficace de la chaleur, et donc de prévenir la surchauffe des composants critiques.
La composition de la pâte thermique varie, mais elle est généralement constituée de :
- Silicone comme base pour sa stabilité thermique et sa flexibilité.
- Céramique pour ses excellentes propriétés de conduction thermique sans être électriquement conductrice.
- Particules métalliques pour améliorer encore la conductivité thermique.
Sa présence est essentielle dans la gestion thermique des systèmes industriels. En effet, elle assure un transfert de chaleur efficace entre les surfaces. Sa composition et son application correcte sont essentielles pour maximiser la performance des équipements et prévenir les problèmes liés à la surchauffe.
Fonctionnement de la pâte thermique
La pâte thermique est capable de combler les micro-espaces d’air présents entre les surfaces en contact (un processeur et un dissipateur de chaleur, par exemple). Les micro-espaces d’air, bien que minuscules, agissent comme des isolants thermiques et peuvent entraver le transfert de chaleur. En appliquant une couche de pâte thermique, ces espaces sont remplis, ce qui permet une meilleure conduction de la chaleur.
Finalement, la pâte thermique améliore la conductivité thermique :
- en créant une interface plus uniforme ;
- en augmentant la surface de contact entre les composants.
Cette fonction réduit la résistance thermique et permet une dissipation plus efficace de la chaleur générée par les composants électroniques ou mécaniques. En éliminant les micro-espaces d’air, la pâte thermique permet de maintenir des températures de fonctionnement plus basses, ce qui rallonge alors la durée de vie des équipements.
Dans quel cas utiliser de la pâte thermique ?
La pâte thermique est utile dans de nombreux cas de figure. Dans le domaine de l’électronique et de l’informatique industrielle, ce composant est indispensable pour optimiser la performance et la fiabilité des équipements.
Les serveurs et les systèmes de télécommunications, par exemple, génèrent une quantité importante de chaleur. L’utilisation de pâte thermique entre les processeurs et les dissipateurs de chaleur permet de maintenir des températures de fonctionnement sécurisées.
Les professionnels s’en servent également avec les dispositifs d’électronique de puissance qui nécessite une gestion thermique efficace pour assurer leur fonctionnement continu. La pâte thermique est alors utilisée pour améliorer le transfert de chaleur entre les transistors de puissance, les diodes et leurs dissipateurs thermiques.
Dans l’industrie automobile, en particulier pour les véhicules électriques et hybrides, la gestion thermique est essentielle pour les batteries, les moteurs électriques et les systèmes de gestion électronique. Elle est appliquée pour garantir un transfert de chaleur efficace entre ces composants et leurs systèmes de refroidissement. Enfin, elle est souvent présente dans les machines industrielles ou les équipements de production (imprimantes 3D, robots, etc.). L’application de pâte thermique dans ces contextes permet de dissiper la chaleur efficacement, d’éviter les dysfonctionnements et les arrêts imprévus.
Comment bien choisir sa pâte thermique dans une application industrielle ?
Noter la conductivité thermique
La conductivité thermique est l’un des critères les plus importants à considérer lors du choix d’une pâte thermique pour une application industrielle. Elle mesure la capacité de la pâte à transférer la chaleur entre les surfaces en contact. Une conductivité thermique élevée signifie que la pâte peut dissiper la chaleur plus efficacement. Cette fonctionnalité est particulièrement importante pour les applications où les composants génèrent une quantité importante de chaleur.
Pour évaluer la conductivité thermique, examinez les spécifications techniques fournies par le fabricant. D’une manière générale, les pâtes thermiques à base de métal offrent souvent une conductivité thermique supérieure. En revanche, elles peuvent être électriquement conductrices, ce qui peut poser des risques dans certaines applications. Les pâtes à base de céramique ou de silicone, bien que légèrement moins conductrices thermiquement, offrent une excellente isolation électrique et peuvent être plus appropriées pour certaines utilisations.
Comprendre la viscosité
La viscosité de la pâte thermique influence sa facilité d’application et sa capacité à bien couvrir les surfaces de manière uniforme. Une pâte trop visqueuse peut être difficile à étaler, ce qui peut entraîner des bulles d’air ou des zones non couvertes et réduire, de fait, l’efficacité thermique. En revanche, une pâte trop fluide peut s’écouler et ne pas rester en place, surtout dans des environnements avec des vibrations ou des mouvements mécaniques.
Choisissez donc une pâte avec une viscosité adaptée à votre méthode d’application et à l’environnement dans lequel vous comptez l’utiliser. Pour les applications où la pâte doit être appliquée manuellement, une viscosité intermédiaire qui permet une application uniforme sans trop d’effort est souvent idéale. Dans des environnements automatisés, où des robots ou des systèmes de distribution peuvent être utilisés, la pâte doit avoir une viscosité compatible avec ces systèmes pour assurer une application précise.
Technique d’application de la pâte thermique : nos conseils pratiques
Bien préparer les surfaces en amont
Avant d’appliquer la pâte thermique, préparez correctement les surfaces de contact. Toute contamination, comme la poussière, les huiles ou les résidus de précédentes applications, peut réduire l’efficacité de la pâte thermique.
Utilisez des nettoyants spécifiques pour composants électroniques et des chiffons non pelucheux pour nettoyer les surfaces. Assurez-vous qu’elles soient complètement sèches avant l’application de la pâte.
Poser la bonne quantité de pâte thermique
Une erreur fréquente est d’appliquer trop ou trop peu de pâte thermique. Une quantité excessive peut entraîner des débordements et créer des courts-circuits, surtout si la pâte est électriquement conductrice. À l’inverse, une quantité insuffisante ne comblera pas correctement les micro-espaces d’air, réduisant l’efficacité thermique.
Pour des applications industrielles, suivez les recommandations du fabricant concernant la quantité à utiliser et les outils à utiliser pour une application précise.
Choisir la bonne technique de pose
Il existe plusieurs techniques pour appliquer la pâte thermique, et le choix de la méthode peut dépendre de la taille et de la forme des surfaces à couvrir :
- Méthode du point. Appliquez une petite quantité de pâte au centre de la surface, puis utilisez un applicateur ou une pression contrôlée pour étaler la pâte lorsque les surfaces sont pressées ensemble. Cette méthode est efficace pour les surfaces de petite à moyenne taille.
- Méthode de l’étalement. Utilisez une spatule ou un applicateur spécialement conçu pour étaler la pâte thermique en une couche fine et uniforme sur toute la surface. Cette méthode est idéale pour les surfaces plus grandes et assure une couverture complète.
- Méthode de la croix. Appliquez la pâte en forme de croix ou de ligne sur la surface, puis étalez-la en pressant les surfaces ensemble. Cette technique peut aider à répartir la pâte plus uniformément, surtout sur des surfaces irrégulières.
Pensez, enfin, à inclure des vérifications régulières de l’état de la pâte thermique dans les plans de maintenance. En effet, la pâte thermique peut se dégrader avec le temps, surtout dans des environnements industriels soumis à des cycles thermiques et à des vibrations. En cas de réapplication, assurez-vous de retirer complètement l’ancienne pâte et de préparer à nouveau les surfaces pour garantir une efficacité maximale.
Vous souhaitez utiliser de la pâte thermique pour vos applications industrielles ? Contactez l’équipe de Compelma pour savoir vers quel type de pâte vous tourner et comment l’utiliser pour maximiser la gestion thermique de vos équipements.