Elektromagnetische Abschirmung mit leitfähigen Kunststoffgehäusen

Um Störsignale von Elektroniken abzuschirmen, müssen Kunststoffe hohe EMV-Anforderungen erfüllen. Dann werden sie als Ersatzwerkstoffe für Metalldruckgussgehäuse eingesetzt.

Wagner AG in Waldstatt stellt Elektronikgehäuse aus Metalldruckguss oder Kunststoff für die Automobilindustrie her. Kunststoffgehäuse gewinnen aufgrund ihres geringen Gewichts und der effizienteren Verarbeitung immer mehr an Bedeutung. Jedoch muss eine gute EMV-Abschirmung gewährleistet sein. Mit EMV Kunststoffgehäusen kann Wagner neue Märkte erschliessen.

Das Ziel dieses Projektes war es, durch Messung und Modellierung von EMV-Abschirmeigenschaften, die Grundlagen für die Entwicklung eines EMV optimierten Kunststoffes zu legen und Zusammenhänge zwischen Kunststoffeigenschaften wie Leitfähigkeit, Bauteilgeometrie (Wandstärken, Löcher, Spalte, Einleger) und der Abschirmung zu verstehen. Hierfür sollten die Kunststoffe durch Zugabe von leitfähigen Füllstoffen am Institut für Kunststofftechnik FHNW modifiziert und mit kommerziellen Formulierungen an homogenen Prüfkörpern verglichen werden.

Es konnte klar ein Zusammenhang zwischen elektrischem Widerstand und der EMV-Dämpfung (1D und 3D) aufgezeigt werden. Die EMV-Abschirmung konnte material-, geometrie- und frequenzabhängig dreidimensional gemessen werden. Hierfür wurde am Institut für Automation FHNW ein spezieller 3D Messaufbau entwickelt und verschiedene Zusammenhänge modelliert. Es hat sich herausgestellt, dass die anwendungsrelevanten 3D Dämpfungswerte von Metallgehäusen mit Gehäusen aus EMV Kunststoffen vergleichbar sind.

Wichtige Erkenntnisse konnten für die Formulierung und Entwicklung von EMV-optimierten Kunststoffen gewonnen werden, welche die sehr spezifischen Anforderungen der Automobilindustrie erfüllen können.