Echte Labortests von Wärmeleitpasten auf igor’sLAB – Teil 1 – Messaufbau und Methodik

1 - Einführung und Grundlagen 2 - Wärmeleitfähigkeit und störende Faktoren 3 - Vom Wärmewiderstand zur Wärmeleitfähigkeit 4 - So funktioniert der TIMA5 mit ASTM D 5470-17

Nach nunmehr fast 12 Monaten Vorarbeit und diversen Grundlagenartikeln zur Materie ist es endlich soweit und der wohl weltweit erste in einer Redaktion befindliche Messplatz für Wärmeleitpasten- und Wärmeleitpad-Analysen nach ASTM D5470-17 ist endlich komplett und auch bereits im Probelauf. Egal ob es um die Wärmeleitfähigkeit oder Wärmewiderstände von wärmeleitenden Materialen oder eine Materialanalyse geht, ab sofort kann ich eigentlich (fast) alles testen und nicht nur subjektiv bewerten. Ich hatte Euch ja bereits sporadisch ab und zu schon etwas angeteasert, aber heute ist es endlich soweit und ich kann Euch meine aktuelle Großinvestition ins Lab vorstellen, denn am Ende gehören auch das Keyence VHX 7000 aus 2023 und jetzt der TIMA5 von Nanotest zu einem wohlstrukturierten Plan einer inhaltlichen Umstrukturierung meiner Arbeit, zu der sich in absehbarer Zeit auch noch ein komplett neu konzipierter Lüftermessstand mit professioneller Sensorik sowie erweiterte Infrarot-Messungen bis hin zur Thermo-Mikroskopie gesellen werden.

Auch eine Offenlegung von Technik und Methoden gehört zu einem transparenten Arbeiten mit dazu und so kann und will ich Euch heute auch notwendige theoretische Grundlagen nicht vorenthalten. Doch keine Angst, ich werde es sich einfach wie möglich erklären. Doch man muss unbedingt einmal etwas dazu schreiben, denn das, was aktuell an Angaben zu den einzelnen Wärmeleitpasten in den Datenblättern kursiert, ist fast immer nicht das Papier wert, auf dem die PDF dann nicht gedruckt wurde. Und es wird sicher auch ein kleines Stück Arbeitsbeschaffung für die Verpackungsindustrie werden, wenn viele Schachteln und Beipackzettel dann neu gedruckt werden müssen. Denn das, was wir heute auch kennenlernen werden, ist die große Kluft zwischen Marketing, Werbeversprechen, fehlenden Angaben zu den Testbedingungen solcher Wertermittlungen auf der einen Seite und den tatsächlichen effektiven Wärmeleitfähigkeiten auf der anderen.

Was viele nämlich gar nicht wissen: Da Pasten und Pads heterogene Materialien sind, ist die Antwort auf die Frage nach einer pauschalen Wärmeleitfähigkeit, die man objektiv in einem einzigen Wert ausdrücken könnte, reichlich schwierig! Warum das so ist, und wie man das Ganze richtig betrachtet, das lest Ihr heute (und morgen). Denn es sind zum Teil sehr skurile Kurven, die sich aus Struktur, Temperatur, Schichtstärke, Druck und anderen Faktoren ergeben. Und ja, es ist ein wirkliches Umdenken gefragt!

Der Kunde hat als zahlender Abnehmer solcher Produkte aber die ungeschönte Wahrheit verdient, denn er bezahlt ja auch für die vielen Wundermittel. Und das nicht zu knapp. Genau das hat mich vor Jahren schon getriggert und es wurde endlich Zeit, die Gegentests auch einmal wissenschaftlich exakt und doch auch medienwirksam sowie massentauglich umzusetzen. Oder um es kurz auf den Punkt zu bringen: Wir sollten der ganzen Pasten-Esotherik mal den Hahn zudrehen.

Wichtiges Vorwort: Dank an alle Beteiligten und eine große Bitte an alle

Da im Vorfeld für so eine große Aufgabe jede Menge Vorarbeiten nötig waren und so eine Anschaffung natürlich auch nicht ohne Plan und Prüfung des ROI erfolgen darf, waren im Vorfeld einige bekannte und weniger bekannte Mitwirkende im Hintergrund aktiv, die mir mit Insider-Informationen, fundiertem Wissen aus der Praxis und Herstellung sowie dem nötigen Ingenieur-technischen Know-How zur Seite standen. Dazu zählen natürlich in erster Linie die Kollegen der Berliner Nanotest und Design GmbH, einem führenden Hersteller solcher Apparate, aber auch Roman Hartung (Thermal Grizzly, Insights und Praxiserfahrung), Andreas Rudnicky (Alphacool, Industrie-Samples und Insights) sowie einige Ingenieure, die aus unterschiedlichen Gründen nicht namentlich genannt werden möchten, denen ich aber meinen Dank an dieser Stelle trotzdem ausdrücken will. Denn eines ist auch klar, es gibt keine Universal-Genies für alle Lebenslagen und auch für mich waren einige Dinge erst einmal wieder komplett neu und ich musste gründlich umdenken.

Was meine Bitte um Testobjekte betrifft, so wende ich mich hier bewusst an Hersteller bzw. Anbieter und natürlich auch direkt an die Community. Denn man muss ja auch genügend Samples beschaffen, um sie letztendlich im Labor ausgiebig begutachten zu können. Damit es aber keine Flut von doppelten oder unzweckmäßigen Anschaffungen gibt, würde ich bitten, mich per Mail unter der bekannten Adresse vorab zu kontaktieren. Benötigt werden ungeöffnete Packungen ab 3 Gramm (gern mehr) und innerhalb des MHD. Alles andere kann und werde ich nicht testen, um objektiv und fair zu bleiben.

Darüber müssen wir reden: Marketing-Versprechen, fiktive Angaben und die bittere Realität

Das Geschäft mit Pasten und Pads boomt, vor allem in Zeiten immer höher werdender Wärmedichten und Verlustleistungen. Und genau an dieser Stelle habe ich mir es zum Ziel gesetzt, eine objektive Orientierungshilfe zu geben und Marketing-Lügen aufzudecken. Die Gewinnspannen in diesem Geschäft sind riesig und so ruft diese Aussicht auf den schnellen Euro auch viele Anbieter auf den Plan, deren Produkte das Geld nicht wert sind oder wo mit Eigenschaften geworben wird, die einfach nicht zutreffen. Das einfach so nachzuprüfen ist eigentlich ein Ding der Unmöglichkeit, zumindest war es das bis jetzt. Wenn ich in absehbarer Zeit genügend Pasten getestet habe, wird es auch eine öffentlich zugängliche Online-Datenbank mit den Messergebnissen, Materialanalysen und Bildern geben.

Um aber die Ursachen für die Schlupflöcher der Wärmeleitpasten-Panscher, die existierenden Grauzonen und die Bemühungen serioser Anbieter richtig einordnen, bewerten und erkennen zu können, müssen wir auf der nächsten Seite erst einmal das Thema Wärmeleitfähigkeit generell besprechen. Denn DIE eine Wärmeleitfähigkeit gibt es nämlich gar nicht. Warum das so ist und wie wir dann vorgehen, lest Ihr nach dem Umblättern. Und keine Angst, den schwierigen Part habe ich auf das Nötigste heruntergebrochen. Es wird also alles andere als langweilig, versprochen!

Vorab noch ein Link zu den wichtigsten Grundlagen der Wärmeitpasten (und Pads) für ein besseres Verständnis der Zusammenhänge sowie ein Video:

Das ultimative Wärmeleitpasten- und Pad-Kompendium: Anwendung, Bestandteile, Herstellung, Optimierung, Alterung, Gewinnmargen und Marketing