{"id":36756,"date":"2023-07-07T09:34:33","date_gmt":"2023-07-07T07:34:33","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=36756"},"modified":"2023-07-05T11:35:30","modified_gmt":"2023-07-05T09:35:30","slug":"gegensaetze-vereint-waermeleitend-und-elektrisch-isolierend","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=36756","title":{"rendered":"Gegens\u00e4tze vereint: W\u00e4rmeleitend und elektrisch isolierend"},"content":{"rendered":"<div class=\"w-full px-6 md:w-7\/8 md:px-0 md:mx-auto\">\n<div class=\"article__header article__header--news overflow-hidden mt-8 mb-4\">\n<div class=\"article__header__intro mb-0 md:mb-6\">Es hat erhebliches technisches Talent: Ein Silikonmaterial, das thermisch leitf\u00e4hig ist, elektrisch isolierend, sich im Spritzguss verarbeiten l\u00e4sst, zudem auf verbreiteten Substraten wie Kunststoffe, Aluminium und Kupfer haftet und somit Rauigkeiten ausgleicht. Ein solches \u201eThermal Interface Material\u201c (TIM) hat Freudenberg Sealing Technologies seit einiger Zeit im Programm. In mehreren Kundenprojekten in der Automobilindustrie hat es seine umfassende Eignung bewiesen.<\/div>\n<div class=\"share-icons-list share-icons-list--horizontal share-icons-list--divider hidden md:block\">\n<div class=\"share-icons-list__content\">\n<p>Gr\u00f6\u00dftm\u00f6gliche Universalit\u00e4t: Das war das Ziel von Freudenberg Sealing Technologies bei der Entwicklung dieses neuen Elastomers. Es vereint scheinbar gegens\u00e4tzliche Eigenschaften, denn es leitet W\u00e4rme gut und ist zugleich elektrisch isolierend. Allen Kundenprojekten gemeinsam ist eine erhebliche Komplexit\u00e4t.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"w-full       \">\n<div class=\"mx-6 md:w-7\/8 md:mx-auto\">\n<div class=\"flex flex-wrap -mx-2\">\n<div class=\"w-full md:w-2\/3 px-2\">\n<div class=\"text-media \">\n<div class=\"text-media__top\">\n<p>Ein Beispiel: der Ladeanschluss eines Elektroautos. Dieser ist bei einem namhaften Autohersteller bereits seit einiger Zeit mit gro\u00dfen St\u00fcckzahlen in der Serienfertigung. Hinter der Ladeklappe zeigt das Fahrzeug einen \u00fcblichen mehrpoligen Anschluss f\u00fcr das Ladekabel, eingelassen in eine unscheinbare Kunststofffront. Unsichtbar beginnt direkt dahinter ein Hightech-Bereich. Dort befinden sich mehrere Komponenten, die in ihrem Zusammenspiel ma\u00dfgeblich sind f\u00fcr das\u00a0<a href=\"https:\/\/www.fst.com\/de\/sealing\/maerkte\/automobil-lkw-bus\/automobil\/batterie\/\">Thermomanagement<\/a>\u00a0des Ladevorgangs: eine Platine mit Temperatursensoren sowie Mess- und Regelelektronik f\u00fcr das Lademanagement, sicher untergebracht in einem etwa handtellergro\u00dfen Geh\u00e4use. Dieses stellt \u00fcber das integrierte neuartige \u201eThermal Interface Material\u201c (TIM) zugleich eine bestm\u00f6gliche W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit zwischen Geh\u00e4use und Sensoren her: Es nimmt den W\u00e4rmestrom \u00fcber die mit der Batterie verbundenen Kupferleitungen auf, leitet diesen an die Temperatursensoren weiter und unterst\u00fctzt so einen schnellen Aufbau der Laderegelung inklusive kontinuierlichem Thermomanagement der Fahrzeugbatterie.<\/p>\n<p>Das Zweikomponenten-Kunststoffgeh\u00e4use hat eine komplexe dreidimensionale Geometrie, da die Anschlusspole des Ladesteckers hindurchf\u00fchren. Es fixiert die biegeempfindliche Platine zuverl\u00e4ssig und unterst\u00fctzt eine einfache Montage: Die Elektronikeinheit wird \u00fcber Schnappverbindungen eingeklipst. Das neuartige Elastomer unterst\u00fctzt eine pr\u00e4zise Kontaktierung und schirmt zugleich mit seiner elektrischen Isolationsf\u00e4higkeit die empfindliche Elektronik gegen\u00fcber der Ladespannung von bis zu 800 Volt ab. Freudenberg Sealing Technologies stellt das Geh\u00e4use mit aufgespritztem Elastomer her und liefert es an einen Automobilzulieferer, der das Modul wiederum einbaufertig f\u00fcr den Automobilhersteller erstellt. Dieser verbaut es in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen in Serienfahrzeugen.<\/p>\n<\/div>\n<div class=\"text-media__content text-media--text-right col-5050\">\n<div class=\"text-media__content__media\">\n<div class=\"text-media__content__media__image relative\"><a class=\"block relative\" href=\"https:\/\/www.fst.com\/de\/-\/media\/images\/pr\/2023\/06\/fst_pp_ladesteckerdichtung_1000x666.jpg\" data-component-lightbox=\"\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.fst.com\/de\/-\/media\/images\/pr\/2023\/06\/fst_pp_ladesteckerdichtung_1000x666.jpg\" alt=\"Ladeanschluss und Thermal Interface Material\" width=\"1000\" height=\"666\" data-component-picture=\"\" data-src=\"\/de\/-\/media\/images\/pr\/2023\/06\/fst_pp_ladesteckerdichtung_1000x666.jpg\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"text-media__overlay magnify__overlay\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"icon\" src=\"https:\/\/www.fst.com\/gui\/master\/dist\/assets\/images\/svg\/43-magnifying-glass_plus.svg\" alt=\"43-magnifying-glass_plus\" width=\"22\" height=\"22\" \/><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<h2 class=\"as-h3\">Pr\u00e4destiniert f\u00fcr komplexe Anwendungen<\/h2>\n<p>\u201eDieses Projekt war ganz nach unserem Geschmack. Denn unser Werkstoff ist pr\u00e4destiniert f\u00fcr eine Vielzahl komplexer elektrischer Anwendungen. Mit seinen zahlreichen Eigenschaften liefert es die richtigen Antworten\u201c, sagt\u00a0<a href=\"https:\/\/www.xing.com\/profile\/Armin_Striefler\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Armin Striefler<\/a>, Produkt- und Prozessentwickler bei Freudenberg Sealing Technologies. \u201eEin wichtiger Vorteil f\u00fcr effiziente Serienprozesse: Das Elastomermaterial l\u00e4sst sich im Spritzguss verarbeiten. Das macht eine Nutzung zugleich sehr flexibel. Denn nahezu alle dreidimensionalen Geometrien sind m\u00f6glich und haften aufgrund der Materialeigenschaften stets optimal am Substrat \u2013 ob Kunststoff oder Metall. Es l\u00e4sst sich direkt aufspritzen und ben\u00f6tigt keine vorherige Grundierung.\u201c<\/p>\n<p>Silikon ist von Haus aus wie alle Kunststoffe thermisch isolierend. F\u00fcr den neuen Werkstoff wird es mit anorganischen F\u00fcllstoffen vermischt, die es w\u00e4rmeleitf\u00e4hig machen. Dabei handelt es sich um spezielle nichtleitende Metallverbindungen.<\/p>\n<h3>H\u00f6chstwerte bei wichtigen Kennzahlen<\/h3>\n<p>Einige Eckwerte des neuartigen \u201eThermal Interface Material\u201c: Die thermische Leitf\u00e4higkeit liegt bei 1,7 bis zwei Watt pro Meter und Kelvin. Zum Vergleich die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von Luft, diese liegt bei 0,026. Der Verarbeitungsprozess erm\u00f6glicht d\u00fcnnwandige Bauteile. Das ist entsprechend der W\u00e4rmegleichung aus der Fourier-Gleichung gut f\u00fcr die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit. Im erw\u00e4hnten Projekt hat das Elastomer unterhalb des Temperatursensors eine Dicke von lediglich 0,8 Millimeter. \u201eMit Dicken zwischen 0,8 und drei Millimeter haben wir sehr gute Erfahrungen gemacht\u201c, berichtet Striefler. \u201ePhysikalisch bedingt nimmt die W\u00e4rme\u00fcbertragung bei gr\u00f6\u00dferen Wandst\u00e4rken ab.\u201c Das Material erreicht einen CTI-Wert von 600 und damit die bestm\u00f6gliche Schutzklasse f\u00fcr die Kriechstromfestigkeit. Die elektrische Durchschlagfestigkeit liegt bei mehr als 10 Kilovolt pro Millimeter. Damit stellen die \u00fcblichen Pr\u00fcfspannungen von 2,4 bis 4 Kilovolt das Material vor keine besonderen Herausforderungen. Die H\u00e4rte liegt bei rund 35 Shore A.<\/p>\n<p>Ein klarer Pluspunkt ist die Verarbeitung im Spritzgussprozess. Durch den spezifischen Produktionsprozess werden Lufteinschl\u00fcsse sowohl im Elastomer als auch an den Kontaktfl\u00e4chen mit anderen Materialien vermieden. Diese k\u00f6nnen sonst zu elektrischen Problemen f\u00fchren, etwa zu Spannungsdurchschl\u00e4gen \u2013 die nat\u00fcrlich auf keinen Fall gew\u00fcnscht sind. Brandbest\u00e4ndig ist das Material nach UL94 mit der Klassifikation V0 und damit der h\u00f6chstm\u00f6glichen Sicherheitsstufe.<\/p>\n<\/div>\n<div class=\"text-media__bottom\">\n<h3>Breites Einsatzspektrum<\/h3>\n<p>In zahlreichen elektrischen Anwendungsf\u00e4llen ist eine wirkungsvolle W\u00e4rmeableitung Voraussetzung f\u00fcr einen effizienten Prozess \u2013 \u00fcberall dort, wo erhebliche Rechenleistungen erforderlich sind oder hohe Str\u00f6me flie\u00dfen. Typische Applikationen kommen derzeit aus der Elektromobilit\u00e4t und nicht zuletzt aufgrund der erheblichen Anforderungen bei einer Ladespannung von 800 Volt, die sich in Elektrofahrzeugen immer mehr durchsetzt. Dazu geh\u00f6ren beispielsweise gek\u00fchlte Stromschienen (\u201eBusbars\u201c) in Traktionsbatterien. Diese erw\u00e4rmen sich insbesondere beim Schnellladen oder bei hoher Leistungsabgabe vergleichsweise stark.<\/p>\n<p>F\u00fcr das gezielte Entw\u00e4rmen technischer Komponenten sind Material und Verfahren pr\u00e4destiniert. Mit einem dreidimensional gestalteten Formteil kann dies in direktem Kontakt zu den elektronischen Bauelementen erfolgen. Das Einsatzspektrum ist gro\u00df. Davon zeugt beispielsweise ein \u00f6lresistentes TIM, das derzeit bei Freudenberg Sealing Technologies in der Vorentwicklung ist. Ein solches Material erweitert die Einsatzm\u00f6glichkeiten noch einmal erheblich. \u201eWir sind offen f\u00fcr kniffelige Fragestellungen\u201c, fasst Striefler zusammen. \u201eDenn genau da ist das Material in seinem Element.\u201c<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Es hat erhebliches technisches Talent: Ein Silikonmaterial, das thermisch leitf\u00e4hig ist, elektrisch isolierend, sich im Spritzguss&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":12693,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-36756","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/36756","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=36756"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/36756\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":36757,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/36756\/revisions\/36757"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/12693"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=36756"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=36756"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=36756"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=36756"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}