Kunststoff kühl wie Metall?

Kunststoff kühl wie Metall?
Eine wichtige Eigenschaft von Kunststoffen ist die niedrige Wärmeleitfähigkeit (meist ~0,2 W/mK). Daher werden Kunststoffe auch gerne zur Wärmeisolation eingesetzt, z.B. für Fensterrahmen. Einer der größten Vorteile der Kunststoffe ist die nahezu unendliche Gestaltungsfreiheit durch Verarbeitungsprozesse wie Spritzgießen oder 3D-Druck.
Was ein Vorteil ist, kann für andere Anwendungen genauso ein Nachteil sein, z.B. die gute thermische Isolation. Es gibt Bauteile, da sollte die Wärme schnell abgeführt werden, weil sie vielleicht nur ein Nebenprodukt ist (Abwärme). Oft wird in solchen Fällen an eine klassische Metalllösung gedacht, die Wärmeleitfähigkeit liegt bei Stahl im Bereich 50, bei Aluminium sogar über 200 W/mK, das ist ein Faktor 1000 höher! Metalle haben dann wiederum den Nachteil, dass sie elektrisch leitend sind. Was kann man denn tun, wenn man eine elektrische Isolation und eine höhere Wärmeleitfähigkeit benötigt? Das Metall an sich kann man nicht elektrisch isolierend einstellen, hier ist immer eine zusätzliche Isolierschicht (meist Kunststoff 😉) nötig.

Eine mögliche Lösung ist es, die Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs zu erhöhen. Elektrisch isolierend ist hier ungefähr ein Faktor 10 möglich, elektrisch leitfähig sogar Faktor 100. Damit kommen wir nicht in die gleiche Größenordnung wie bei Metallen, aber oft ist das auch gar nicht erforderlich. In vielen Anwendungen kann durch ein geschicktes Design und den Einsatz von funktionalisierten Kunststoffen, z.B. Hashtag#BarlogPlastics KEBABLEND / TC eine sehr wirtschaftliche Lösung gefunden werden. Hier kommt dann die Gestaltungsfreiheit auch wieder zum Zug.

In den Kommentaren verlinke ich den Bericht zum im Bild gezeigten Zellhalter von Hashtag#BRS-Racing (Formula Student Team der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg)

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