Bei elektrischen Bauteilen können schnell hohe Temperaturen entstehen. Für diese sind übliche selbstverlöschende Compounds oft nicht die beste Lösung. Stattdessen sollten speziell für diesen Anwendungsfall entwickelte Materialtypen verwendet werden.

Das PPA Laramid eignet sich für die Herstellung von Komponenten für elektrische Bauteile wie Kontakthalter, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind

PPA-Compounds für elektrische Bauteile

Polybutylenterephthalat

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Elektronik

Polyamide

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Einsatzbereit trotz hoher Temperaturen

Zum zuverlässigen Schutz der sensiblen elektrischen und elektronischen Komponenten in Ladesystemen für E-Autos hat Wevo-Chemie Vergussmassen und Klebstoffe entwickelt. Sie erfüllen dem Unternehmen zufolge die hohen Anforderungen dieser Systeme bezüglich Betriebstemperatur und mechanischer Belastung.

Zum zuverlässigen Schutz der sensiblen elektrischen und elektronischen Komponenten in Ladesystemen für E-Autos hat Wevo-Chemie Vergussmassen und Klebstoffe entwickelt.

Vergussmassen und Klebstoffe für E-Fahrzeuge und -Ladestationen

Silikone

Kfz-Elektronik

Harze, Epoxid

Duroplaste

Polyurethan

Klebstoffe

Verbindungstechnik Verfahren

Chemisches Fügeverfahren

Schutz für die sensible Ladeelektronik

Für Leichtbauanwendungen etwa im Automobilbau hat BASF carbonfaserverstärkte Polyphthalamid-Typen (PPA) mit Füllgraden von 20, 30 und 40 % entwickelt.

Die carbonfaserverstärkten PPA sind u. a. als Ersatz für Aluminium und Magnesium gedacht 

PPA nun mit Carbonfaserverstärkung

Automotive

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Leichter Ersatz für Metall

Der US-amerikanische Compoundeur Teknor Apex hat drei halogenfrei flammgeschützte, glasfaserverstärkte Polyamid-Compounds (PA) mit V-0-Klassifizierung vorgestellt.

Beispielanwendung Motorabdeckung in der Automobilindustrie

Technische Kunststoffe

Glasfaserverstärkt und halogenfrei flammgeschützt

Der Stellenwert von Elektronik nimmt immer weiter zu. Begleitet wird sie dabei meistens von Kunststoffen. Durch höhere Ströme und die zunehmende Miniaturisierung ergeben sich allerdings auch neue Problemstellungen. Wie Kunststoffe helfen können, diese zu lösen, zeigte die Tagung „Kunststoff trifft Elektronik“ des Kunststoff-Zentrum Leipzig (KuZ) Ende Januar 2020. Interessante Erkenntnisse gab es unter anderem beim Flammschutz und der Entwärmung, aber auch Maßnahmen gegen den Fachkräftemangel wurden gezeigt.

Über 100 Teilnehmer kamen zum Debüt der Tagung „Kunststoff trifft Elektronik“

Wie Kunststoffe Elektronikprodukte verbessern und dem Fachkräftemangel beizukommen ist

Elektromotoren

Antriebe

Elektromobilität

Mobilität

Streifinger, Florian

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Zwei Industrien im selben Boot

Der Fortschritt bei Fügetechnologien wie dem Laserdurchstrahlschweißen, die steigende Nachfrage nach wärmeleitenden Kunststoffen, der Leichtbau und die Elektromobilität gehören in der Material- und Anwendungsentwicklung mit Polyamid zu den großen Trends. Auch bei bei diesem Polymer wächst der Bedarf an nachhaltigeren Werkstoffen. Geschlossene Stoffkreisläufe werden deshalb künftig in der Herstellung von PA 6 und PA 66 eine immer wichtigere Rolle spielen.

Motorradtank aus Durethan BC550Z 900116 DUSXBL: Das unverstärkte und schlagzäh modifizierte PA 6 wird zu zwei Halbschalen spritzgegossen, die durch Heizelementschweißen zum Tank gefügt werden

Polyamid (PA): Produktverbesserungen und Ersatz von PA 66 durch PA-6-Compounds

Hybridtechnik

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießen

Compound

Vibrationsschweißen

Thermisches Fügeverfahren

Hybridwerkstoffe

Recycling

Umweltmanagement

Laserschweißen

Laserauftragsschweißen

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Lasertechnik

Kunststofffasern

Verstärkungsstoffe

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Verbesserungen bei Materialien und  der Verarbeitung

Der Werkstoffhersteller Solvay bietet ab sofort eine Serie teilweise biobasierter Polyphthalamid-Compounds (PPA) an. Sie firmieren unter dem Namen Amodel Bios und wurden speziell für Elektro- und Elektronikanwendungen in der Elektromobilität entwickelt. Dem Unternehmen zufolge stammt der erneuerbare Rohstoffanteil aus Quellen, die nicht in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln stehen. Das Polymer soll außerdem zu 100 % mit erneuerbarer Energie hergestellt werden.

Teilbiobasiertes PPA für Elektrofahrzeuge

Das lichthärtende und schälfeste Acrylat Delo Photobond GB4033 hat die Delo Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA , Windach, für das Dichtkleben entwickelt. Der Klebstoff soll unter anderem für Elektronikanwendungen und aufgrund seiner Eigenschaften universell einsetzbar sein.

Elektronikkomponenten wasserdicht verschließen 

HV-Anwendungen / Hybridisierung / Elektrifizierung

Abdeckmassen (Elektronik)

Verbindungstechnik

Kleben und dichten mit Delo Photobond GB4033 

Einen Klebstoff für dünnwandige Elektronikanwendungen, der gleichzeitig sehr gut dosierbar ist, hat die Delo Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA , Windach, mit Delomonopox GE7985 vorgestellt. Er eignet sich in miniaturisierten Bauteilen für Automotive- und Industrieanwendungen. Der Klebstoff besitzt kleinere Füllstoffe als bisherige Dam-Produkte des Unternehmens und lässt sich daher durch Nadeln mit einem Durchmesser von minimal 250 µm applizieren. Zudem hat er laut Hersteller auf Grund einer hohen Viskosität von 160.000 mPas eine große Standfestigkeit. Sie ermöglicht ein Aspektverhältnis von 2,5. Darunter versteht man, dass sich eine Klebstoffraupe mehr als doppelt so hoch wie breit dosieren lässt, ohne dabei umzufallen.

Elektronikklebstoff Delomonopox GE7985 

Filigrane Power auf Dauer 

Die Verarbeitung hochreaktiver Harzsysteme erfordert ein detailliertes Verständnis des Materialverhaltens während der Bauteilherstellung. Die bisherige Charakterisierung der Systeme mittels DSC stößt vor allem bei Polyurethanen an seine Grenzen. Eine speziell dafür entwickelte Messzelle liefert hingegen bessere Ergebnisse.

Bild 1. Thermogramme der Reaktionen eines Epoxids und zweier PUR mit systemabhängigen Heizraten unter nicht-isothermen Bedingungen: Das EP konnte vollständig charakterisiert werden. Bei den PUR ist das nicht der Fall.

Messzelle zur Charakterisierung von schnell reagierenden Polyurethanen und Epoxidharzen

Messtechnik

Materialcharakterisierung

Software

Simulation

Scharfer Blick auf reaktive Harze

DuPont baut eine Fertigungslinie für die Produktion von thermischen Interface-Materialien und anderen Klebstoffen im Yangtze River International Chemical Industrial Park.

Bei der feierlichen Grundsteinlegung der neuen Fertigungslinie im the Yangtze River International Chemical Industrial Park

Im Osten Chinas entsteht eine Produktionslinie

Duroplaste kommen vermehrt für Gehäuse von Elektronikbauteilen zum Einsatz und bieten dafür gute Eigenschaften. Besonders interessant ist die Direktumspritzung der Komponenten. Dabei muss allerdings der Spagat zwischen Verarbeitbarkeit, Wärmeleitfähigkeit und Reproduzierbarkeit gemeistert werden, um ein erfolgreiches Produkt zu realisieren.

Bei der Direktverpackung wird das elektronische Bauteil oder die Komponente direkt mit der Formmasse umspritzt

Fokusrahmen 1-1

Fokusrahmen 16-9

Fokusrahmen 4-3

Duroplastspritzgießen von Gehäusen für Elektronikbauteile

Duroplastische Werkstoffe

Duroplast-Spritzgießen

Bauteile direkt verpackt

Die Umsetzung von Serienanwendungen im Lasersintern wird gegenwärtig noch durch eine unzureichende Materialvielfalt gehemmt. Viele wichtige Konstruktionswerkstoffe aus der traditionellen Kunststoffverarbeitung waren für das Verfahren bisher nur eingeschränkt verfügbar. PA 66 und PBT erweitern das Einsatzgebiet des Lasersinterns erheblich und zeigen in vielen Fällen bessere Eigenschaften als klassische PA-11- und PA-12-Materialien.

Als temperaturbeständiger und flammwidriger Werkstoff mit hohen mechanischen Kennwerten eröffnet PA 66 neue Applikationsmöglichkeiten für das Lasersintern, wie beispielsweise die Anwendung als Sensorhalterung 

Lasersintern mit PA 66 und PBT

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Additive Fertigung

Vom Spritzgießen in den 3D-Druck

Dätwyler hat für die Komponenten von Elektrofahrzeugen elektrisch und thermisch leitfähige und elektromagnetische Interferenzen (EMI) abschirmende Materialien entwickelt.

Beispiel für eine Dichtung in einem Akkupack, die mit wärmeleitendem Elastomer hergestellt wurde

16:9

Batterien

Energiespeicherung

Dichtungen

Maschinenelemente

Mechanische Konstruktionselemente

Wärmemanagement und EMI-Abschirmung

Der Mobilfunk-Standard 5G verbreitet sich zunehmend. Dadurch steigt auch die Nachfrage nach für 5G-Signale durchlässigen Materialien. Der Kunststoffhersteller Covestro hat ein entsprechendes thermoplastisches Polyurethan (TPU) vorgestellt.

Hüllen für Smartphones müssen die Geräte nicht nur vor Stößen schützen, sondern auch die Mobilfunksignale ohne Störung passieren lassen

Klarer Empfang für 5G-Geräte

Smartphone-Hüllen aus TPU

Panacol-Elosol hat eine Reihe von Epoxidharzklebstoffen vorgestellt, die bereits ab Temperaturen von 60 °C aushärten.

Die Einkomponentenklebstoffe (1K) wurden speziell für Elektronikanwendungen entwickelt und bieten dem Unternehmen zufolge eine sehr hohe Adhäsion auf Substraten mit niedriger Oberflächenspannung. Da die Structalit 5511, 5521 und 5531 genannten Klebstoffe schon bei einer Temperatur von 60 °C aushärten, sind sie besonders für temperatursensible elektronische Bauteile geeignet. Bei höheren Temperaturen soll die Aushärtung beschleunigt und die Haftfestigkeit noch weiter erhöht werden.

Der Klebstoff Structalit 5511 verfügt Panacol zufolge über einen niedrigen Ionengehalt und ist daher sehr gut für die Anwendung in der Elektronik geeignet. Durch die Kombination eines hohen E-Moduls mit einer Bruchdehnung von mehr als 8 % sorgt er für eine gute Haftung auf vielen Substraten mit zusätzlicher Schock- und Vibrationsfestigkeit. Structalit 5521 ist nach der Aushärtung etwas weicher und flexibler, wodurch der Klebstoff Spannungen zwischen den Substraten besser ausgleichen kann. Durch seinen sehr niedrigen E-Modul soll sich der Klebstoff sehr gut als Verguss und für den Auftrag dickerer Klebstoffschichten eignen. Der dritte Klebstoff der Reihe Structalit 5531 verfügt dem Unternehmen zufolge über einen besonders niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE). Dennoch soll er flexibel genug sein, um Fall- und Vibrationstests zu bestehen. In den Klebstoff eingearbeitete Füllstoffpartikel machen den Klebstoff sehr beständig gegen mechanische und chemische Einflüsse.

Alle drei Klebstoffe besitzen laut Panacol eine sehr hohe Haftfestigkeit auf vielen gängigen Werkstoffen. Sie haften auch sehr gut auf Flüssigkristallpolymeren (LCP) und anderen Hightech-Kunststoffen mit niedriger Oberflächenenergie. Die Klebstoffe haben einen niedrigen Halogengehalt und erfüllen nach Herstellerangaben die internationalen Standards für Elektronikklebstoffe.

Panacol-Elosol GmbH  

https://www.panacol.de

Besonders für temperatursensible Elektronikbauteile sind die Klebstoffe geeignet