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Versagensgründe für Isolation
Die Durchschlagspannung in Datenblättern gibt dem Ingenieur an, bei welcher Spannung ein Isolationsmaterial versagt. Stillschweigend wird dabei die Kenntnis vorausgesetzt, dass dieser Wert nur im „Neuzustand“ Gültigkeit besitzt. Für die Prüfung dieses Durchschlagens durch den Isolationswerkstoff hindurch wird meistens ein Spannungsanstieg von 500V/Sek verwendet. Die Durchschlagsspannung (IEC 60243 ) wird dann normiert auf die Dicke als z.B. kV/mm angegeben. Doch dieser Wert verringert sich im Laufe der Einsatzzeit immer mehr. Eine Vielzahl von Faktoren ist daran beteiligt, die Isolationsfähigkeit eines Werkstoffes negativ zu beeinflussen. Darum reicht es je nach Anwendung auch nicht, den einzelnen Einflussfaktor zu betrachten. Vielmehr muss man die Summe aller Belastungen im konkreten Fall zusammengefasst in ihren…
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Schnellere Alterung von Isolationen durch WBG-Leistungselektronik
Moderne Wide-Bandgap (WBG) Leistungshalbleiter erzeugen deutlich mehr elektrischen Stress für Isolationsmaterialien als klassische Silizium-Leistungstransistoren. Den Vorteilen einer verringerten Verlustleistung in den Leistungsmodulen steht eine erhöhte Belastung des äußeren Isolationssystems gegenüber. Klassische Isolationsprodukte werden bei sinusförmiger Wechselspannung geringer Frequenz (50 Hz) getestet. Lackisolierte Drähte werden zusammen mit Belastungsfaktoren wie erhöhte Wärmebelastung, wiederholten Temperaturwechselzyklen, Vibration und in Kontakt mit anderen Isolierwerkstoffen getestet. Daraus ergeben sich z.B. Mindestanforderungen an die Isolationsdicke. Wide-Bandgap Transistoren (Siliziumkarbid SiC, Galliumnitrid GaN, ggf. auch InGaN) haben durch ihren besonders weiten Abstand zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband mehrere Vorteile: sie können bei höheren Spannungen eingesetzt werden, ermöglichen höhere Schaltfrequenzen und höhere Betriebstemperaturen. Durch die geringere Verlustleistung ist eine kompaktere Bauweise bzw. höhere…
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Neuer Geschäftsführer für cmc Klebetechnik
Herr Oliver Carrera Contreras verfügt über eine umfassende Management Erfahrung und ein breites Spektrum an Fähigkeiten und Erfahrungen im Kunststoffbereich. Dies wird uns helfen das Wachstum und die Entwicklung des Unternehmens langfristig sicher zu stellen und voranzutreiben. Wir freuen uns Herrn Carrera Contreras als Teil des Teams begrüßen zu dürfen. Wir sind überzeugt, dass wir gemeinsam unsere Ziele erreichen werden. cmc Klebetechnik GmbH ist ein mittelständisches Unternehmen in Frankenthal, Pfalz. Schwerpunkt der Tätigkeit ist das Beschichten von folienartigen Produkten mit Funktions- und Kleberbeschichtungen, spezialisiert auf kunden- und anwendungsspezifische Lösungen. Über die CMC Klebetechnik GmbH Die CMC Klebetechnik GmbH beschichtet seit über fünf Jahrzehnten folienartige Materialien mit Klebstoff- und Funktionsbeschichtungen. Darüber…
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Keramik-PTC-Heizungen und dafür notwendige elektrische Isolierfolien
Diese Keramikheizelemente reagieren schnell und sind extrem robust. Deswegen erfolgt ihr Einsatz massenhaft in den unterschiedlichsten Anwendungen. Wer denkt schon bei einer Heißklebepistole, einem Haarglätte-Stab oder einem Eierkocher an ein Keramikheizelement? Wer macht sich Gedanken darüber, weswegen an einem kühlen Herbstmorgen die beschlagene Windschutzscheibe vom Gebläse frei geblasen wird, obwohl der Motor noch kalt ist? Auch bei Wäschetrocknern oder Heißwasserbereitern denken vermutlich die wenigsten darüber nach, wie die benötigte Wärme erzeugt wird. Widerstände mit einem sogenannten „Positiven Temperatur Koeffizienten; PTC" werden durch elektrischen Strom erwärmt – und das sogar sehr schnell. Allerdings begrenzt die spezielle Keramikstruktur den Temperaturanstieg bei einer einstellbaren Grenze selbsttätig. Es ist keine weitere Regelungselektronik notwendig. Außerdem lässt sich…
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Produktionshilfe für MEA-Konstruktionen in Brennstoffzellen
Bei der zentralen Einheit, der MEA, ist die zuverlässige Medienabdichtung wichtig. Diese Abdichtung soll dauerhaft die Wasserstoff- von der Sauerstoffseite trennen, also ein Crossover vermeiden. Außerdem isoliert diese Subgasket-Dichtung elektrisch die Kathoden- von der Anodenseite. Aus verschiedenen Bereichen der Folienverarbeitung (Beispiel Verpackungsindustrie) ist bekannt, dass eine Rolle–zu–Rolle Verarbeitung besonders vorteilhaft ist. Der kontinuierliche Prozess hat vor allem einen großen Geschwindigkeitsvorteil gegenüber getakteten Verfahren. Der prinzipielle Aufbau einer Membrane-Elektrode-Assembly (MEA) ist die zentrale ionenleitende Membran. Sie erhält entweder vor der Weiterverarbeitung oder in einem späteren Schritt (DECAL) die beidseitigen Katalysatorenbeschichtungen. Um diese Membran herum liegt die Subgasket-Dichtung. Diese ist im Fall der CMC Klebetechnik eine klebstoff-beschichtete Kunststoff-Folie (z.B. PEN oder PPS). Führt man die zentrale…
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Kaladex® – PEN-Folie
Mit über 30 Jahren Erfahrung in der PEN-Folienherstellung und fast 70 Jahren Erfahrung bei den Polyesterfolien (Mylar® und Melinex®) hat DuPont Teijin eine hervorragende Vielfalt an hochwertigen technischen Folien im Engineering-Bereich aufgebaut. CMC Klebetechnik bietet diese leistungsstarke Folie neben TEONEX® PEN-Folien an. Kaladex® PEN verfügt gegenüber PET-Folien über einige wesentliche Vorteile: Höhere Glasübergangstemperatur (121°C) Höhere Dauergebrauchstemperatur (180°C elektrisch, mechanisch 160°C) Höhere mechanische Steifigkeit und Zugfestigkeit (6,7 GPa / 245 MPa) Geringerer Schrumpf bei Erwärmung (0,6%@150°C) Deutlich höhere Hydrolysebeständigkeit (7000 h versus 1000 h bei PET) Geringere Wasserdampf-Durchlässigkeit 4 g/m²d) Durch diese verbesserten Eigenschaften positioniert sich Kaladex® PEN zwischen günstigeren Polyolefin-Folien (PE, PP, PVC) und den Hochleistungsfolien aus z.B. Polyimid oder PEEK. In der gesamten Elektrotechnik…
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Extrem dünne, isolierte Flachkupferleitungen
Solche laminierten Flachkupferleiter werden vielfältig in der Transformatorindustrie, als Lautsprecherkabel, für Beleuchtungszwecke und als Induktionsschleifen eingesetzt. Die laminierten Kabel können sehr variabel in Breite und Dicke hergestellt werden. Daher kann der Kupferquerschnitt weitgehend frei zwischen 0,20 mm² (35 µm Kupferstärke) und ca. 65 mm² (500 µm Kupferstärke) gewählt werden. Die Flachkupferleitungen sind in der Breite individuell lieferbar und üblicherweise 100 m lang. Transformatoren und Spulen Laminierte flache Kupferkabel werden vor allem in Spulen und Transformatoren eingesetzt. Ein extrem hohes Verhältnis von Oberfläche zu Querschnittsfläche macht diese Kupferbänder besonders für Hochfrequenz- oder Hochstromanwendungen geeignet. Die isolierten Kupferbänder können auch als statische Schirmung zwischen Primär- und Sekundärwicklung eingesetzt werden. Hier erhöhen sie…
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Elektrochemische Migration – eine unterschätze Fehlerursache?!
Die ständig steigenden Anforderungen in Hinsicht Packungsdichte, Leistungsdichte und Preis-Wertigkeit erfordern Maßnahmen, die eine Balance zwischen Anforderungsprofil und Eigenschaftsprofil darstellen. Insbesondere bei Einrichtungen der Telekommunikation-, Automobil- und Luftfahrtindustrie, da diese Baugruppen häufig stark wechselnden klimatischen Bedingungen ausgesetzt sind. Sie müssen hoch-zuverlässig und hoch-verfügbar sein, sollen aber dennoch als „Massenprodukt“ bezahlbar bleiben. Das führt zu einem Zielkonflikt, der bei Auswahl falscher, vermeintlich günstiger Materialien die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls durch elektrochemische Migration erhöhen kann. Deswegen ist es wichtig, sich über Ursache und Folgen dieser Fehlerursache bewusst zu sein. Insbesondere bei Tag-Nacht-Unterschieden oder intermittierendem Betrieb kann es durch die Temperaturschwankungen zur Kondensation von Wasser auf den Oberflächen kommen. Selbst wenn sich kein direkter Wasserfilm bildet, können Kunststoffe (Schaltungsträger, Vergussmassen, Schutzlacke) Feuchtigkeit auch unterhalb des Taupunktes…
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Flexible Stromschienen-Isolation mit wärmeschrumpfenden Klebebändern
Elektrizität wird immer bedeutsamer in einer CO2-neutralen Welt. Denn Elektrizität ist die universellste Energieform: man kann daraus Wärmeenergie, Bewegungsenergie und jede andere Form von Energie erzeugen. Das wird auch dazu führen, dass immer mehr Busbars, Stromsammelschienen, benötigt werden. Sie transportieren und verteilen die stetig steigende elektrische Leistung. Eine besonders häufige Anwendung für Stromsammelschienen findet sich in Hochvoltbereich der Niederspannung (IEC 60664, 1.500 VDC/1000 VAC). Stromerzeuger wie Windkraftanlagen und Solarfelder erzeugen große Ströme bei Spannungen zwischen ca. 450V….1000 V). Zur Netzanpassung wir die gewonnene elektrische Energie elektronisch geregelt. Dabei werden große Ströme durch vergleichsweise kleine Räume (Schaltschränke) geführt. Noch stärker raumreduziert sind die Verhältnisse in Ladesäulen und Frequenzumrichtern der Elektromobilität. Bereits…
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Extrem platzsparende Batterieklebebänder aus Polyimid-Folien
Lithium-Ionen-Batterien sind erfolgreich, weil sie u.a. bei vergleichsweise geringem Gewicht eine hohe Energiemenge speichern können. Damit sie diese Fähigkeit möglichst lange behalten, bieten Polyimid-Klebebänder von CMC Klebetechnik eine bewährte, wirtschaftliche Methode, einzelne Batteriezellen vor externer Wärme zu schützen. Polyimid ist ein vergleichsweise schlechter Wärmeleiter (spez. Wärmeleitwert 0,2 W/m*K). Polyimid ist allerdings im Gegensatz dazu ein hoch temperaturbeständiger Werkstoff, der hemmend wirkt auf die Flammausbreitung z.B. bei einem Thermal Runaway. Durch die hohe Temperaturbeständigkeit ist das Material formstabiler wie übliche, flammhemmend ausgerüstete Kunststoffe (PE oder PP), die frühzeitig erweichen und schmelzen . Durch diese hohe Formstabilität schützen Polyimid-Klebebänder eine erheblich längere Zeit Batteriezellen vor der Einwirkung einer zu hohen Temperatur. Zusätzlich sind die Folien…
