Duroplastverarbeitung Mediendichtes Umspritzen elektronischer Bauelemente

Werden elektronische Bauelemente mit Duroplast umspritzt, sind sie während des Prozesses nur geringem Druck ausgesetzt. Ein weiterer Vorteil ist die im Verhältnis zur Thermoplastverarbeitung niedrige Prozesstemperatur. Die Wärmebelastung ist nicht höher als der zulässige Wert für elektronische Komponenten.

Anbieter zum Thema

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Schubert & Salzer Data GmbH

trivid GmbH

Die Sensorik ist bei industriellen Anwendungen, explizit im Automotivebereich, ein Wachstumsmarkt. In leistungs- und sicherheitsrelevanten Bereichen des Automobils werden Signale erfasst, verwertet und weiterverarbeitet. Die Sensorik muss dabei in teilweise extrem widriger Umgebung ihre Aufgabe erfüllen. Ob Wasser, Öl, Kraftstoff oder Bremsflüssigkeit – als Subsystem in kompakten Baugruppen dürfen ihre Komponenten, zum Beispiel die Elektronik, nicht mit diesen Medien in Kontakt kommen.

Elektronik und Sensorelemente werden mit Duroplasten mediendicht umspritzt

Elektronik und Sensorelemente werden mediendicht umspritzt (Bild 1). Kolektor Kautt & Bux, Herrenberg, setzt auf Duroplaste. Ziel ist es, den Prozess wirtschaftlicher zu gestalten. Kennzeichnend für Duroplaste sind eine hohe mechanische Stabilität in einem großen Temperaturbereich von –40 bis 200 °C, nahezu keine Wasseraufnahme, gute elektrische Isolierung und eine hohe Beständigkeit gegen die meisten in Fahrzeugen eingesetzten Medien. In Kombination mit der chemischen Bindungsfähigkeit zu einigen Metallen bietet diese Werkstoffgruppe eine Vielfalt an innovativen Möglichkeiten.

Dazu kommt die Verarbeitung bei niedrigen Forminnendrücken und Prozesstemperaturen (Bild 2). Die zu umspritzenden Komponenten werden nur gering auf Druck belastet. Aufgrund der im Verhältnis zur Thermoplastverarbeitung niedrigeren Prozesstemperatur werden die zu umspritzenden elektronische Bauteile lediglich im Bereich ihrer zulässigen Wärmebelastung beaufschlagt. Bei der Verarbeitung von Duroplasten kommt es durch Wärmeeintrag zu einer chemischen Vernetzungsreaktion. Es entstehen Makromoleküle ohne Abspaltprodukte, die eine irreversible dreidimensionale Vernetzung des Werkstoffs bilden.

Dünnwandige Konstruktionen formstabil herstellen

Auf dieser Basis können dünnwandige Konstruktionen mit homogenen Wanddicken bis hinab zu 0,35 mm formstabil hergestellt werden. Diese Möglichkeit der Wanddickengestaltung lässt sich unmittelbar zur Steigerung der Sensorikleistung und zur Kosteneinsparung nutzen, beispielsweise bezüglich der verwendeten Magnetwerkstoffe. So wird bei Kolektor Kautt & Bux im Großserienmaßstab die Sensorelektronik zur Steuerung eines bürstenlosen EC-Motors zum Antrieb von Lufteinlassventilen mediendicht umspritzt. Der elektronisch kommutierte Motor wird im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors integriert. Dort ist die Elektronik dauerhaft von Motoröl umgeben. Dabei wird der duroplastische Schutz nicht nur einer chemischen Belastung ausgesetzt, sondern auch Temperaturen von – 40 bis 170 °C. Diesen Bedingungen muss der Duroplast über die Fahrzeuglebensdauer hinweg standhalten.

(ID:38400710)