Dongying (Suzhou Dongying Electronic Technology Co., Ltd.) ist Werkzeugbauer und Spritzgießer in Suzhou, China. Wir bauen Präzisionswerkzeuge und fertigen im Einlegespritzguss für Einkauf, Entwicklung und Qualität ausländischer Unternehmen, darunter Isolierbauteile für Stromschienen. Für Projekte gibt es zwei Liefermodelle: Werkzeugübergabe oder Teilelieferung mit einem bei Dongying verbleibenden Werkzeug. Welche Unterlagen eine Anfrage enthalten sollte, beschreibt der Artikel Angaben für eine Anfrage zum Umspritzen von Stromschienen. Sehen Sie sich auch die Kategorie Stromschienen an.
Gängige Kunststoffe zum Umspritzen im Überblick
Kurzantwort: PA66-GF ist ein häufig verwendeter, zäher und wärmebeständiger Werkstoff, dessen Feuchteaufnahme eingeplant werden muss. PBT-GF bleibt in feuchter Luft maßstabiler, braucht aber bei gleichzeitig hoher Wärme und Feuchte besondere Beachtung. PPS eignet sich für hohe Temperaturen und aggressive Medien. PPA verbindet hohe Temperaturbeständigkeit mit einem besseren Eigenschaftserhalt bei Feuchte als Standard-PA66.
| Allgemeine Tendenz (typabhängig) | PA66-GF | PBT-GF | PPS | PPA / Hochtemperatur-PA |
|---|---|---|---|---|
| Wärme im Dauerbetrieb | Für viele Stromschienengehäuse in Leistungsanwendungen und Elektrofahrzeugen geeignet | Für mäßige Temperaturen geeignet; HDT prüfen | Sehr hoch; häufig gewählt, wenn sowohl Wärme als auch Chemikalien relevant sind | Höher als PA66, wenn PA66 erweicht oder zu viel Wasser aufnimmt |
| Feuchteaufnahme nach dem Spritzgießen | Hoch; Maße und Steifigkeit ändern sich | Gering | Sehr gering | Geringer als PA66; chemische Zusammensetzung trotzdem prüfen |
| Elektrische Isolierung | Gutes Verhalten im trockenen Zustand; CTI und Brandverhalten sind typabhängig | Bevorzugt für maßstabile Wände um Leiter; CTI und Brandverhalten sind typabhängig | Bei vielen Typen gutes Verhältnis von Wärmebeständigkeit und elektrischen Eigenschaften | Häufig verwendet, wenn dielektrische Eigenschaften bei Wärme und Feuchte erhalten bleiben müssen |
| Chemikalien / Kühlmittel | Je nach Typ mit vielen Betriebsflüssigkeiten im Fahrzeug verträglich; Kühlmittel bestätigen lassen | Hydrolyserisiko bei Wärme und Feuchte, sofern kein HR-Typ verwendet wird | Bei vielen Typen hohe Chemikalienbeständigkeit | Bei vielen Typen gute Beständigkeit gegen anspruchsvolle Medien |
| Werkzeug / Prozess | Gründlich trocknen; anisotrope Schwindung durch Glasfasern | Gründlich trocknen; Faserorientierung beeinflusst den Verzug | Höhere Massetemperaturen; Konstruktion auf den Typ abstimmen | Höhere Werkzeug- und Massetemperaturen als PA66; anderes Schwindungsverhalten |
Dies sind nur Tendenzen. Vergleichen Sie die Datenblätter der konkret in Betracht gezogenen Typen, einschließlich der wandstärkenabhängigen Angaben zum Brandverhalten und zur Kriechstromfestigkeit.
PA66-GF für umspritzte Stromschienen
Kurzantwort: Glasfaserverstärktes PA66 ist ein gängiger Kunststoff für Stromschienen in Elektrofahrzeugen, wenn Zähigkeit und Wärmebeständigkeit benötigt werden. Voraussetzung ist, dass feuchtebedingte Eigenschaftsänderungen konstruktiv berücksichtigt und richtig gemessen werden.
BASF beschreibt die Polyamide der Ultramid-Familie für Elektro- und Fahrzeugbauteile, die Festigkeit, Steifigkeit und thermische Stabilität benötigen, darunter glasfaserverstärkte Typen (BASF Ultramid). Die DuPont-Konstruktionsunterlagen zu Zytel und Minlon erläutern, dass Polyamide nach dem Spritzgießen Feuchtigkeit aufnehmen. Dadurch werden die Teile größer, die Steifigkeit nimmt ab und die Zähigkeit steigt. Die Änderung verläuft langsam und ist reversibel (DuPont-Konstruktionsmodul, bereitgestellt von Distrupol). Eine spritzfrische, trockene Isolierwand befindet sich daher nach mehreren Wochen in feuchter Luft nicht mehr im gleichen Zustand.
Vereinbaren Sie, ob kritische Maße spritzfrisch und trocken, nach der Konditionierung oder in beiden Zuständen geprüft werden. Geben Sie möglichst einen konkreten PA66-GF-Typ oder freigegebene Alternativen an. Klären Sie Anforderungen an das Brandverhalten oder die Kriechstromfestigkeit anhand Ihrer Produktnorm, nicht anhand eines Lieferversprechens.
PBT-GF für Stromschienengehäuse
Kurzantwort: Glasfaserverstärktes PBT wird häufig für Stromschienengehäuse gewählt, wenn geringe Feuchteaufnahme und Maßstabilität um die Einlegeteile wichtiger sind als die Zähigkeit auf PA66-Niveau.
BASF nennt für seine PBT-Familie Ultradur Steifigkeit, Maßstabilität bei Wärme, geringe Wasseraufnahme und Anwendungen in Elektrogehäusen und Steckverbindern (BASF Ultradur). Die Schwachstelle von Standard-PBT ist die Hydrolyse bei gleichzeitig hoher Wärme und Feuchte. BASF erläutert, dass feuchte Luft bei erhöhter Temperatur die Polyesterketten spalten kann; dafür gibt es hydrolysebeständige Typen (HR) (BASF, Hydrolytically Stable PBT; BASF, Avoiding Moisture Damage). Auch die LANXESS-Unterlagen zu Pocan HR beschreiben HR-PBT für Fahrzeugelektronik unter feuchtwarmen Bedingungen (LANXESS, bereitgestellt von ALBIS).
Glasfasern orientieren sich in Fließrichtung. Deshalb unterscheidet sich die Schwindung längs und quer zur Fließrichtung, eine häufige Ursache für Verzug bei PBT mit 30% Glasfasern (Sales Plastics). Beim Umspritzen einer Stromschiene zeigt sich dies als ungleichmäßige Wandstärke über dem Einlegeteil, Grat an den Dichtflächen des Werkzeugs oder nicht mehr zur Baugruppe passende Auflagegeometrien.
PPS für umspritzte Stromschienen bei hoher Wärme
Kurzantwort: PPS kommt infrage, wenn eine umspritzte Stromschiene höheren Dauertemperaturen oder chemisch aggressiven Umgebungen ausgesetzt ist, für die PA66 und Standard-PBT nicht mehr gut geeignet sind.
PPS wird mit hoher Wärmebeständigkeit, geringer Feuchteaufnahme und hoher Chemikalienbeständigkeit verbunden (Ensinger). Beim Einlegespritzguss sind in der Regel höhere Massetemperaturen als bei PA66 oder PBT, eine geplante Vorwärmung der Einlegeteile und ein auf Schwindung und Fließverhalten des Typs ausgelegtes Werkzeug erforderlich. Verstärkte Typen und spezielle Elektrotypen unterscheiden sich erheblich. Legen Sie daher Marke und Typ fest, bevor der Werkzeugstahl bearbeitet wird.
Wenn Kühlmittel oder Batteriechemikalien das Gehäuse berühren, fordern Sie vom Rohstofflieferanten Beständigkeitsdaten für den genauen Typ an. Dongying kann Konstruktionen im Einlegespritzguss mit den infrage kommenden Typen bewerten. Falls das Paket das Stanzen metallischer Leiter umfasst, kann dies gesondert geprüft werden; es wird nicht als Bestandteil vorausgesetzt.
PPA und Hochtemperatur-PA für den Einlegespritzguss
Kurzantwort: Einlegespritzguss mit PPA wird erwogen, wenn PA66 bei Wärme und Feuchte zu viel Steifigkeit oder dielektrische Reserve verliert und das Projekt höhere Werkstoff- und Verarbeitungskosten zulässt.
Das Ultramid-Advanced-PPA-Portfolio von BASF umfasst teilaromatische Polyamide, die ihre mechanischen Eigenschaften bei erhöhter Temperatur behalten, weniger Wasser als PA66 aufnehmen und Festigkeit sowie Maßstabilität in feuchten oder chemisch anspruchsvollen Elektro-, Elektronik- und Elektromobilitätsbauteilen erhalten (BASF Ultramid Advanced). Auch die Amodel-Unterlagen von Solvay/Syensqo betonen hohe Festigkeit bei hoher Temperatur und Eigenschaftserhalt bei Feuchte und aggressiven Medien (Solvay Amodel Übersicht; Nexeo Plastics). EMS Grivory bietet ebenfalls Hochleistungspolyamid-Familien für anspruchsvolle technische Bauteile an (EMS Grivory).
PPA ist nicht automatisch besser als PA66-GF oder PBT-GF. Es hat ein anderes Schwindungsverhalten und Verarbeitungsfenster. Wenn beide Optionen noch offen sind, entscheiden Sie vor der Bearbeitung des Kavitätenstahls.
Wie die Werkstoffwahl das Werkzeug verändert
Kurzantwort: Schwindung, Erwärmung des Einlegeteils, Anschnitt, Entlüftung und Gratkontrolle am Einlegeteil hängen von der Werkstofffamilie ab. Legen Sie daher den Typ oder zumindest die Familie mit ähnlichem Schwindungsverhalten vor der Werkzeugkonstruktion fest.
| Werkzeugmerkmal | Warum der Werkstoff relevant ist |
|---|---|
| Schwindungszugabe | Typen schwinden längs und quer zur Fließrichtung unterschiedlich; ein später Wechsel kann Nacharbeit am Werkzeugstahl erfordern. |
| Erwärmung des Einlegeteils | Kalte Einlegeteile können unvollständige Füllung, Bindenähte oder Einfallstellen an der Kunststoff-Metall-Grenzfläche verursachen. |
| Anschnittposition und -art | Bestimmen die Umströmung des Leiters, die Lage von Bindenähten und den Druck an dünnen Isolierwänden. |
| Entlüftung | Schnell füllende oder bei hoher Temperatur verarbeitete Typen benötigen Entlüftungen dort, wo Luft an den Kanten des Einlegeteils eingeschlossen werden könnte. |
| Dichtflächen / Grat am Einlegeteil | Übermäßiger Nachdruck an dünnen Wänden kann Grat auf metallischen Beschichtungen oder in Funktionsspalten erzeugen. |
| Trocknung | Feuchtes PA66 oder PBT wird im Zylinder abgebaut; halten Sie das Trocknungsfenster des Typs ein. |
Simulieren Sie bei komplexer Geometrie den Füllvorgang mit dem tatsächlichen Typ. Siehe Werkzeugbau, Fertigung sowie Werkzeug- und Lieferumfang.
Welche Werkstoffangaben in die Anfrage gehören
Kurzantwort: Nennen Sie Betriebsbedingungen, bevorzugte Typen und die Messverfahren für die Abnahme. Spannungsklasse, Brandklasse und Anforderungen an die Kriechstromfestigkeit sind Kundenvorgaben, keine Lieferantengarantien.
- Dauer- und Spitzenbetriebstemperatur sowie die in Ihrer Spezifikation vorgesehenen Prüfungen unter feuchtwarmen Bedingungen oder bei Temperaturschock.
- Umgebung: trockener Innenraum, Motorraum oder Spritzer von Kühlmittel bzw. anderen Flüssigkeiten; benennen Sie bekannte Flüssigkeiten.
- Bevorzugter Typ und freigegebene Alternativen (Marke und Typ), Farbe sowie die von Ihrer Produktnorm verlangte UL 94-Brandklasse bei der tatsächlich verwendeten Wandstärke (UL beschreibt nach UL 94 die Klassifizierung des Brandverhaltens von Kunststoffen im Kleinmaßstab; Klasse und Dicke angeben) (UL).
- Anforderungen an Kriechstromfestigkeit und Kriechstrecken aus Ihrer Isolationskoordination: IEC 60112 definiert die Messung der Vergleichszahl der Kriechwegbildung (CTI); UL bietet CTI-Prüfungen nach dieser Methode an. Nennen Sie den CTI oder die Werkstoffgruppe, die Ihre Konstruktion voraussetzt, ohne ein Angebot des Spritzgießers als zertifizierten Wert zu behandeln (IEC 60112; UL CTI).
- Metalllegierung des Einlegeteils, galvanische oder sonstige Beschichtung und Einschränkungen für Grat auf beschichteten Flächen.
- Kritische Isolierwandstärken und ob die Maße trocken oder nach der Konditionierung geprüft werden.
- Jahresmenge sowie Werkzeugübergabe oder Teilelieferung mit einem bei Dongying verbleibenden Werkzeug.
Für Zeichnungslenkung und Musterprüfung siehe Zeichnungen und Revisionen sowie Prüfung und Freigabe. Wenn Ihre Unterlagen vorliegen, senden Sie das Paket oder sehen Sie sich die Anforderungen an die Qualität an.
Häufige Fragen
Welcher Werkstoff ist zum Umspritzen von Stromschienen am besten geeignet?
Es gibt keinen einzelnen Typ, der für alles am besten geeignet ist. PA66-GF passt zu vielen zähen, wärmebelasteten Umspritzungen, wenn Feuchteänderungen berücksichtigt werden. PBT-GF eignet sich für Gehäuse, die in feuchter Luft maßstabil bleiben müssen; bei gleichzeitig hoher Wärme und Feuchte kommen HR-Typen infrage. PPS eignet sich für höhere Wärme und aggressive Chemikalien. PPA kommt infrage, wenn PA66 unter Wärme und Feuchte zu viele Eigenschaften verliert. Bestätigen Sie die engere Auswahl anhand von Datenblättern und eigenen Produktprüfungen.
Ist PA66-GF oder PBT für ein Kunststoffgehäuse einer Stromschiene im Elektrofahrzeug besser?
Das hängt von Temperatur, Feuchte und mechanischer Belastung ab. PA66-GF bietet meist höhere Zähigkeit und Wärmebeständigkeit, nimmt aber mehr Wasser auf, sodass Maße und Steifigkeit sich verändern. PBT-GF nimmt wenig Wasser auf und hält die Maße besser; Standard-PBT kann jedoch bei Wärme und Feuchte hydrolytisch abbauen, sofern kein HR-Typ eingesetzt wird. Vergleichen Sie beide mit Ihrem thermischen, feuchtebezogenen und mechanischen Prüfplan, einschließlich des Feuchtezustands bei Maßprüfungen.
Wann sollte ich PPS für eine umspritzte Stromschiene erwägen?
Erwägen Sie PPS, wenn Dauertemperatur, Chemikalienkontakt oder beides die Grenzen überschreiten, die freigegebene PA66- oder PBT-Typen laut Datenblatt und Ihren Prüfungen abdecken. PPS bietet typischerweise hohe Wärmebeständigkeit, geringe Feuchteaufnahme und hohe Chemikalienbeständigkeit, bei höheren Massetemperaturen und häufig höheren Werkstoffkosten. Legen Sie den genauen PPS-Typ vor der Werkzeugkonstruktion fest, weil sich gefüllte und ungefüllte Typen unterschiedlich verarbeiten lassen.
Was bringt PPA gegenüber PA66 bei umspritzten Stromschienen?
PPA (Polyphthalamid) und verwandte Hochtemperaturpolyamide behalten bei erhöhter Temperatur ihre Steifigkeit und Festigkeit im Allgemeinen besser als PA66 und nehmen weniger Feuchtigkeit auf. Das unterstützt die Maßstabilität und dielektrische Stabilität im feuchten Betrieb. Dem stehen höhere Werkstoffkosten und ein anderes Verarbeitungs- und Schwindungsfenster gegenüber. Verwenden Sie PPA, wenn PA66 Ihre kombinierten Wärme- und Feuchteanforderungen nicht erfüllt, statt es grundsätzlich als Aufwertung anzusehen.
Welche elektrischen Kennwerte sollte ich für den Werkstoff einer umspritzten Stromschiene angeben?
Geben Sie die Anforderungen Ihrer Produktnorm und Isolationskoordination an, etwa eine UL 94-Brandklasse bei festgelegter Dicke sowie einen CTI oder eine Werkstoffgruppe im Zusammenhang mit der Kriechstreckenauslegung. UL 94 klassifiziert das Brennverhalten von Kunststoffprobekörpern im Kleinmaßstab; IEC 60112 definiert die CTI-Messung. Fordern Sie von Lieferanten Typendatenblätter und anerkannte Zertifizierungen für diese Eigenschaften an. Verwenden Sie sie als Eingaben für die Konstruktionsprüfung, nicht als Leistungsgarantie des Spritzgießers.
Welche Unterlagen brauche ich zur Abstimmung von Werkstoff und Werkzeug für umspritzte Stromschienen?
Senden Sie 3D-Modell und Zeichnung, Betriebs- und Spitzentemperaturen, Umgebung und Flüssigkeiten, bevorzugte Typen und Alternativen, Anforderungen Ihrer Norm an Brandverhalten oder Kriechstromfestigkeit, Metall und Beschichtung des Einlegeteils, kritische Isolierwandstärken sowie die Jahresmenge. Geben Sie an, ob Sie eine Werkzeugübergabe oder Teilelieferung mit einem bei Dongying verbleibenden Werkzeug wünschen. Mit diesen Angaben können wir die Spritzgießbarkeit und das Werkzeugkonzept beurteilen. Die vollständige Checkliste finden Sie auch in unserem Artikel zu den Angaben für eine Anfrage.
Weiterführende Seiten
Quellen
- BASF, Produktübersicht Ultramid (PA): https://plastics-rubber.basf.com/global/en/performance_polymers/products/ultramid
- BASF, Produktübersicht Ultradur (PBT): https://plastics-rubber.basf.com/global/en/performance_polymers/products/ultradur
- BASF, Portfolio Ultramid Advanced (PPA): https://plastics-rubber.basf.com/global/en/performance_polymers/fpgs/polyphthalamides
- BASF, „Feuchteschäden vermeiden“ (Hydrolyse von PBT und Polyester): https://download.basf.com/p1/8a8081c57fd4b609017fdf6da526231c/en/Avoiding_Moisture_Damage
- BASF, „Hydrolytisch stabiles PBT“: https://download.basf.com/p1/8a8082587fd4b608017fd64802d53aad/en/Hydrolytically_Stable_PBT
- DuPont, Konstruktionsinformationen zu Minlon und Zytel, Modul II (PDF bei Distrupol): https://www.distrupol.com/Minlon_Zytel_Design__Info_Module_2.pdf
- LANXESS, „Pocan HR: verbesserte Hydrolysebeständigkeit“ (PDF bei ALBIS): https://www.albis.com/dam/jcr:daeb9e72-d470-4abd-8029-fd05fb5f37a0/LANXESS_-_Pocan_HR_%E2%80%93_Improved_Hydrolysis_Resistance_-_LXS-HPM-072EN_-_2017-10.pdf
- Sales Plastics, „PBT-Spritzgießen: Verzug bei 30% Glasfasern verhindern“: https://salesplastics.com/pbt-injection-molding-preventing-warpage-30-gf/
- Ensinger, Übersicht zum Kunststoff PPS: https://www.ensingerplastics.com/en-us/shapes/high-performance-plastics/pps
- Solvay, Übersicht Amodel PPA (PDF): https://www.solvay.com/sites/g/files/srpend616/files/tridion/documents/Amodel-PPA-Overview_EN.pdf
- Nexeo Plastics, Produktübersicht Amodel PPA: https://www.nexeoplastics.com/supplier-products/syensqo/amodel
- EMS Grivory, Hochleistungspolymere: https://www.emsgrivory.com/en/
- IEC, IEC 60112: Verfahren zur Bestimmung der Prüfzahl und der Vergleichszahl der Kriechwegbildung von festen isolierenden Werkstoffen: https://webstore.iec.ch/en/publication/5997
- UL Solutions, Vergleichszahl der Kriechwegbildung (CTI), IEC 60112: https://www.ul.com/services/comparative-tracking-index-cti-iec-60112
- UL Solutions, Brennprüfungen für Kunststoffe (Klassifizierungen nach UL 94): https://www.ul.com/services/combustion-fire-tests-plastics
- UL Code Authorities, „Zertifizierungen und Grenzen von UL 94-Klassifizierungen verstehen“: https://code-authorities.ul.com/about/blog/understanding-ul-94-rating-certifications-and-limitations/