In einem Projekt wurden Auslegungs- und Herstellungsmethoden für serientaugliche Polymer-Gehäuse für Leistungselektronik-Komponenten erforscht. Dabei kamen auch verschiedene Simulationstools zum Einsatz.
Berechnete Faserorientierung und hergestellte Demonstrator-Gehäusebauteile.
Fraunhofer IMWS
Die Werkzeugbau & Kunststofftechnik Kruse GmbH aus Egeln (WBKT) und das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS) haben im Forschungsprojekt "Polylektronik" gemeinsam Prüf-, Auslegungs- und Herstellungsmethoden für serientaugliche und zuverlässige Polymer-Gehäuse für Leistungselektronik-Komponenten erforscht. In zwei Teilvorhaben wurden das Design und die Herstellung von polymeren Komponenten für die Automobil- und Leistungselektronik untersucht und dabei Prüf- und Auslegungskonzepte erforscht. Dabei wurden Simulationsmodelle für eine realistische Beschreibung des Spritzgussprozesses, der Berechnung lokaler prozess- und materialbedingter Bauteileigenschaften sowie die elektrische Feldanalyse entwickelt und eingesetzt. Physikalische Mess- und Analysemethoden sorgten zusätzlich für eine detaillierte Mikrostrukturbewertung und Materialcharakterisierung.
Im Rahmen des Projektes wurden darüber hinaus die prozesstechnischen und mechanischen Eigenschaften von unterschiedlichen Polymermaterialien und Mischungskomponenten charakterisiert. Damit konnte eine standardisierbare Prüfmethode für Leistungselektronik-Gehäusematerialen weiterentwickelt werden. Außerdem wurden die Verbundmaterialien und deren elektrische Eigenschaften auf mikrostrukturelle Beeinflussung durch Feuchte untersucht und die Wechselwirkung polymerer Materialien auf die angrenzenden Elektronikkomponenten unter dem Einfluss verschiedener Umwelteinflüsse erforscht und mikrostrukturell analysiert. Die entwickelten Gestaltungs-, Auslegungs- und Herstellungsmethoden wurden erfolgreich auf ein Demonstrator-Leistungselektronikbauteil übertragen und angewandt.