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„Elektrisierende Eigenschaften“ – verstehen und optimieren

Kunststoffe besitzen ein breites Spektrum an Eigenschaften und können für die konkrete Anwendung durch Additive maßgeschneidert werden. Für Anwendungen in der Elektrotechnik/Elektronik (E/E) denkt man in erster Linie an die guten Isolationseigenschaften der Kunststoffe. Aber gerade in E/E ist das zu erfüllende Eigenschaftsspektrum sehr breit aufgespannt. Dazu zählen neben der elektrischen Leitfähigkeit in einem gewünschten Bereich auch Oberflächeneigenschaften, Zähigkeit, Hydrolysebeständigkeit, Brennverhalten und Durchschlagfestigkeit.

Antistatik, ESD und EMV – Was steckt dahinter?

Doch was bedeuten die branchentypischen Begriffe antistatisch, ESD und EMV eigentlich?

Antistatisch bezeichnet man im allgemeinen elektrisch ableitfähige Materialien und Produkte. Die Ableitfähigkeit verhindert dabei eine Akkumulation der Ladungsträger an der Bauteiloberfläche und damit gefährlich hohe elektrische Spannungen, die zu Überschlägen führen können. Zündfähige Stoffgemische, die z.B. bei Umfüllvorgängen entstehen, werden ab einer Spannung von ca. 8 kV in Brand gesetzt. Schon beim Laufen über Teppich an einem trockenen Tag können sich Spannungen von 35 kV aufbauen, die zu blitzartigen Entladungen zwischen der laufenden Person und einem geerdeten Objekt führen können. Außerdem ziehen elektrisch geladene Kunststoffoberflächen Staub an, der z.B. bei Interieuranwendungen unerwünscht ist.

Bei einem ESD-Ereignis (electro-static-discharge) führen statische Aufladungen und eine darauffolgende Entladung zu hohen Entladungsströmen. Diese Ströme und Spannungen stören die Funktion elektronischer Komponenten und führen zu dauerhaften Schäden. Elektrische Bauelemente können demzufolge nicht in Boxen aus gut isolierenden Kunststoffen transportiert werden, wenn nicht entsprechende Additive (hier Antistatika) zum Kunststoff zugegeben werden.

Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Fähigkeit eines Gerätes, selbst nicht andere Geräte durch elektromagnetische Effekte zu stören oder durch andere Geräte gestört zu werden.

Welche Prüfungen für elektrische Eigenschaften gibt es?

Prüfungen zum Oberflächen-, Durchgangs- und Isolationswiderstand (DIN EN 62631-2-1 bis 3) ermöglichen Aussagen über die Ableitfähigkeit von Materialien, beispielsweise ob elektrische Entladungen und Staubabsorption zu erwarten sind oder nicht.

Mittels elektrischer Durchschlagfestigkeit (nach DIN EN 60243-1 und 2) wird das Isolationsverhalten gegenüber hohen elektrischen Spannungen untersucht. Die Messeinrichtung am KUZ erlaubt es mit Spannungen bis 51 kV Wechselspannung bzw. 70 kV Gleichspannung zu arbeiten.

Das Verhalten von Kunststoffen gegenüber Verschmutzung, Feuchtigkeit und dem Einfluss von Wechselspannung wird mit Hilfe der Kriechstromfestigkeitsprüfung (CTI / PTI nach DIN EN 60112) untersucht.

Die Glühdrahtprüfung (DIN EN 60695-2-10 bis 13) zeigt das Verhalten von Materialien aber auch Enderzeugnissen gegenüber einem glühenden Leiter auf. Hier gibt es Korrelationen zum Brandverhalten.

Das Akkreditierte Prüflabor des KUZ kann im Bereich der elektrischen Kunststoffprüfungen auf einen großen Erfahrungsschatz zurückgreifen. Dies umfasst Know-How und Geräteausstattung für die Prüfung eines breiten Spektrums von grundlegenden elektrischen Eigenschaften.

Übersicht elektrische Prüfungen im KUZ

Leistungskatalog Prüflabor (PDF)


Gern unterstützen wir Sie bei der Lösung Ihrer „elektrischen Herausforderung“.

Ihr Ansprechpartner

Dr.-Ing. Thomas Lüpke (Laborleiter)
0341 4941 812
luepke(at)kuz-leipzig.de