Silikone, Silikonöle, Sprays
Giess- und Vergussharze
Elektronische Baugruppen lassen sich durch Verguss oder eine dünne Schutzbeschichtung gegen Umwelteinflüsse schützen. Welche Lösung passt, hängt von der Baugruppe, den Betriebsbedingungen und dem Fertigungsprozess ab. Die Begriffe «Potting» und «Encapsulation» werden dabei nicht durchgängig einheitlich verwendet. Für eine technische Anfrage ist deshalb eine Skizze des gewünschten Materialauftrags aussagekräftiger als der Begriff allein.
Verguss und Beschichtung unterscheiden
Beim Verguss füllt das Material einen vorgesehenen Raum um Bauteile oder eine Baugruppe. Eine Schutzbeschichtung folgt dagegen der Oberfläche mit einer vergleichsweise dünnen Schicht. Selektiver Auftrag kann bei beiden Verfahren sinnvoll sein: Kontakte, Sensoröffnungen oder bewegliche Bereiche müssen je nach Konstruktion frei bleiben.
Die Auswahl umfasst unterschiedliche Werkstoffsysteme. Dow führt beispielsweise Silikongele, elastomere Vergussmassen und Schutzbeschichtungen als getrennte Produktgruppen. Innerhalb dieser Gruppen unterscheiden sich Viskosität, Aushärtung und mechanische Eigenschaften deutlich.
Welche Anforderungen sind entscheidend?
- Umgebung: Feuchtigkeit, Kondensation, Medien, Temperaturwechsel und mechanische Belastung beschreiben.
- Elektrische Funktion: Spannungen, Geometrie, erforderliche Isolation und mögliche Luftblasen berücksichtigen.
- Wärmeabfuhr: Wärmequelle, Materialschicht und Weg zum Gehäuse oder Kühlkörper gemeinsam betrachten.
- Mechanik: Ausdehnung, Steifigkeit und Haftung an empfindlichen Bauteilen beurteilen.
- Service: Prüfen, ob Diagnose, Nacharbeit oder Bauteilwechsel vorgesehen sind.
Wärmeleitfähigkeit ist ein Teil der Auslegung
Ein höherer Datenblattwert allein garantiert keine niedrigere Bauteiltemperatur. Schichtdicke, Kontaktflächen und der weitere Wärmeweg bestimmen das Ergebnis mit. Ein Vorversuch sollte deshalb die Temperatur an den kritischen Stellen der realen Baugruppe unter der vorgesehenen elektrischen Last erfassen. Die Härte ist ebenfalls kein Ersatz für einen elektrischen Isolationsnachweis.
Den Fertigungsprozess früh mitprüfen
Vor der Serienfertigung werden Dosierung, Mischung, Benetzung und Aushärtung festgelegt. Bei Zweikomponentensystemen muss klar sein, ob das Mischungsverhältnis nach Gewicht oder Volumen angegeben ist. Die beiden Angaben dürfen nur gleichgesetzt werden, wenn der Hersteller dies für das Produkt vorgibt.
Vorversuche mit der tatsächlichen Geometrie zeigen, ob sich Luft einschliesst, Material in unerwünschte Bereiche fliesst oder empfindliche Teile belastet werden. Aushärtebedingungen sind am Bauteil zu beurteilen; eine eingestellte Ofentemperatur beschreibt noch nicht die Temperatur im gesamten Verguss.
Den Schutz an der Baugruppe nachweisen
Eine Schutzart wird für die dafür geprüfte Konstruktion und ihre Prüfbedingungen angegeben. Ein Vergussmaterial allein liefert keine pauschale IP68- oder IP69-Zusage. Ebenso ist elektrische Isolation von elektromagnetischer Abschirmung zu unterscheiden: Eine isolierende Vergussmasse übernimmt nicht automatisch die Aufgabe eines leitfähigen Schirms.
Für die Freigabe sind vorab messbare Akzeptanzkriterien festzulegen, etwa elektrische Funktion nach der vereinbarten Umweltbelastung, ausreichende Wärmeabfuhr und ein definierter Zustand der Verguss- oder Beschichtungsschicht.