02.05.2018 | Dichtungssysteme, Elektrogießharze

Branche unter Strom

Ein Trend nimmt immer deutlichere Form an: die vollständige Elektrifizierung des Antriebs. Und das bei Autos, Zweirädern, Bussen und LKWs.

Trotz vielversprechender Prognosen hat die Elektromobilität bisher nicht die Erwartungen erfüllt. Nicht nur angesichts des noch geringen Marktanteils, sondern auch im technologischen Sinne.

Dennoch sind sich Experten einig, dass die Elektromobilität eher früher als später den Markt erobern und den klassischen Verbrennungsmotor verdrängen wird.

Auf der Überholspur

Diese Entwicklung wird auch vorangetrieben von Polyurethan, Silikon und Epoxidharzen, welche immer häufiger in Elektromobilitätsanwendungen eingesetzt werden, unter anderem für die Abdichtung von Batteriepacks, Batterieabdeckungen und Ladestationen sowie für den Verguss von Transformatoren und Sensoren.

Doch welches Material ist für welche Anwendung am besten geeignet?

Der Unterschied zwischen Polyurethan und Silikon im Bereich Dichtungssysteme

Dichtigkeit – der sichere und effiziente Schutz vor Feuchte und chemischen Einflüssen sowie diversen Umwelteinwirkungen – ist grundlegend für die langlebige Leistungsfähigkeit von Automobilteilen.

Aufgrund ihrer sehr geringen Wasseraufnahme, starken Haftung, hohen Dauertemperaturbeständigkeit und dem kostengünstigen Verarbeitungsprozess werden Dichtungsschäume weltweit von führenden Herstellern eingesetzt.

Polyurethan- und Silikonsysteme unterscheiden sich vor allem in Bezug auf Haftungseigenschaften, Chemikalienbeständigkeit, Wasseraufnahme und Temperatureinsatzbereich.

Polyurethansysteme, die sich in thixotrope und flüssige Systeme unterteilen, weisen auf nahezu allen Oberflächen eine gute Haftung auf (unter anderem PP, ABS, PC und PMMA). Dabei können Eigenschaften wie Raumgewicht und Härte über das Mischungsverhältnis eingestellt werden.

Für eine gute Haftung bei Silikonsystemen ist meist eine Vorbehandlung mit Plasma oder Primer erforderlich. Das Mischungsverhältnis hat hingegen keinen signifikanten Einfluss auf Raumgewicht und Härte.

Ein großer Vorteil von Silikonsystemen ist die hohe Temperaturbeständigkeit, die zwischen - 60 °C und + 200 °C liegt, kurzzeitig sogar bei + 300 °C. Die Temperaturbeständigkeit von Polyurethansystemen liegt bei - 40 °C und + 90 °C, kurzzeitig bis zu + 140 °C.

Silikon sowie Polyurethan haben eine sehr geringe Wasseraufnahme, eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit und haften innerhalb kürzester Zeit.

Eingesetzt werden die leistungsstarken Systeme sowohl im Bereich Automotive als auch in Schaltschränken, Haushaltswaren, der Leuchtenindustrie, Medizintechnik u. v. m.

Der Unterschied von Polyurethan und Epoxidharz sowie Silikonsystemen im Bereich Elektrogießharze

Elektrogießharze auf Basis von Polyurethan (RAKU® PUR), Silikon (RAKU® SIL) und Epoxid (RAKU® POX) sind maßgebend für die Weiterentwicklung der Elektromobilität.

Mit hohen thermischen, chemischen und mechanischen Beständigkeiten sowie dem zuverlässigen und effektiven Schutz vor Umwelteinflüssen gewährleisten Elektrogießharze die optimale und langfristige Funktionsfähigkeit empfindlicher elektronischer Bauteile.

Die Haftungsleistung im Bereich Verguss ähnelt der bei Dichtungsschäumen:

  • Polyurethan weist eine gute Haftung auf Gehäusen und Bauteilen auf, im speziellen auf Kunststoff (PA, PBT, ABS)
  • Epoxidharze punkten durch die gute Haftung auf Metallen
  • Silikon bietet eine gute Haftung auf mineralischen Untergründen; bei anderen Substraten ist, wie bei Dichtungsschäumen, oftmals eine Vorbehandlung notwendig

Der Temperatureinsatzbereich von Polyurethan liegt bei - 60 °C bis +155 °C, kurzzeitig bei +160 °C. Epoxidsysteme liegen bei - 40 °C bis + 180 °C, kurzzeitig bei + 200 °C. Auch hier liegen Silikonsystemen wieder an der Spitze mit Werten von - 60 °C bis + 200 °C, kurzzeitig bis + 300 °C.

Beim Verguss kommt es zudem auf gute elektrische Eigenschaften, gute mechanische Werte und eine hohe Wärmeleit- und Wärmeformbeständigkeit an. Diese Faktoren müssen bei der Materialauswahl ebenfalls berücksichtigt werden.

Material und Maschine aus einer Hand

„Sowohl bei der Materialauswahl als auch dem Produktionsprozess sollten Materialhersteller ihre Kunden umfassend beraten und betreuen“, so Frank Birkelbach, Leiter Vertrieb und Marketing bei RAMPF Polymer Solutions. „Unsere Experten stehen unseren Kunden mit Rat und Tat zur Seite. Dabei können wir auf  Erfahrungen aus über 35 Jahren Entwicklung und Herstellung maßgeschneiderter Polyurethan- und Silikonsysteme sowie Epoxidharze zum Dichten, Vergießen und Kleben zurückgreifen.“

Indes sind die besten Kunststoffsysteme nichts wert, wenn sie nicht präzise verarbeitet werden: „Misch- und Dosiertechnik sowie Material müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein“, weiß Martin Hämmerle, Leiter Anwendungstechnik bei RAMPF Polymer Solutions. „Hier arbeiten wir sehr eng mit unseren Kollegen von RAMPF Production Systems zusammen – nicht nur im Bereich Misch- und Dosieranlagen, sondern auch bei Automatisierungslösungen."