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24-05-2021 | Kleb- und Dichttechnik | Nachricht | Article

Mythos Silikonverbot in der Automobilindustrie

Author:
Dr. Hubert Pelc
2 min reading time

Der Einsatz von Silikonen in automobilen Anwendungen eröffnet große Chancen. Allerdings bestehen auch bestimmte Risiken, insbesondere in E-Mobilitätsanwendungen, sodass in der Zuliefererindustrie teilweise der Mythos eines Silikonverbots besteht. 

Im Rahmen eines bilateralen Projekts haben das Fraunhofer IFAM und Audi das Ausgasungsverhalten silikonhaltiger Materialien im Umfeld mechatronischer und elektronischer Komponenten genauer untersucht. Der Trend hin zum autonomen Fahren mit seinen verlustleistungsbehafteten Elektroniken sowie die E-Mobilität mit ihren Hochvolt-Baugruppen sind ohne aktives Thermomanagement und den gezielten Einsatz temperaturstabiler Silikonkautschuke kaum realisierbar. So kommen häufig silikonbasierte Wärmeleitmaterialien in großen Mengen als sogenannte Gapfiller (Thermal Interface Materialien, TIM) zum Einsatz, um ein robustes Thermomanagement zu gewährleisten. 
Durch den Silikoneinsatz ergeben sich für mechatronische Systeme jedoch auch Risiken, da durch die Belegung von elektrischen Kontaktflächen mit volatilen und öligen Siloxanen hochohmige Kontaktstelle entstehen können. Dieses Verhalten ist im Zusammenhang mit der E-Mobilität besonders zu beachten, da es für elektronische und mechatronische Anwendungen äußerst kritisch ist. 

Neue Prüfvorschriften

Als erster Schritt und Basis wurde ein Messverfahren, das inzwischen als Prüfvorschrift PV3040 und PV3055 im VW-Konzern freigegeben wurde, zur validierten Bestimmung von Silikonemission und Silikongehalten erarbeitet. Im Fokus eines zweiten Projektschrittes standen die Auswirkung der Silikonkontaminationen und insbesondere die Frage, ab welcher Konzentration von volatilen Silikonen ein Effekt auf die jeweiligen Anwendungen sicher ausbleiben wird.

Einsatz in der Praxis

Die Ergebnisse des Projekts zeigten, dass sehr große Unterschiede in Gehalten und Emissionen bei den von Audi verwendeten Silikonen zu erwarten sind. Zudem bestätigen sie die hohe Relevanz einer detaillierten Materialbewertung in der frühen Entwicklungsphase, um das Ausfallrisiko maßgeblich zu minimieren. 

Der VW-Konzern stelle nun konzernweit durch abgestimmte und freigegebene Lastenheftvorlagen für Elektroniken sicher, dass alle bekannten bauteilrelevanten Anforderungen und Prüfvorschriften jedem Entwickler zur Verfügung stehe. Auf diesem Wege soll der Einsatz silikonhaltiger Materialien in Hochleistungs- und Hochvolt-Elektroniken bewertet werden. Der Lastenheftersteller entscheide projektbezogen, ob die Anforderungen notwendig seien oder nicht. Nach Aussagen der Projektpartner existiere somit ausdrücklich kein grundsätzliches Verbot von silikonhaltigen Materialien im VW-Konzern. 
 

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2021 | OriginalPaper | Chapter

Kunststoffe (Polymere)

Source:
Handbuch Maschinenbau

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