EMV-Schutz durch Kunststoffe mit metallischen Eigenschaften

Elektronische Systeme sind allgegenwärtig – von komplexen Maschinensteuerungen über Sensorik in der Industrie 4.0 bis hin zu elektrischen Antrieben im Fahrzeugbau. Damit wächst auch das Risiko für elektromagnetische Störungen, die andere Geräte beeinflussen oder empfindliche Systeme außer Funktion setzen können. Die Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ist daher essenziell für die störungsfreie Funktion von Geräten und die Zuverlässigkeit sensibler elektronischer Geräte. Am Fraunhofer IFAM entwickeln wir innovative funktionale Komposite zum EMV-Schutz.

Leitfähige Kunststoffe mit EMV-Schutz

Traditionell erfolgt die Abschirmung sensibler Elektronik durch metallische Gehäuse, Geflechte oder Beschichtungen. Diese Lösungen sind jedoch häufig schwer, teuer in der Herstellung und bieten nur begrenzte Designfreiheiten. Die von uns entwickelten funktionalen Komposite auf Kunststoffbasis bieten hier eine zukunftsweisende Alternative. Sie verbinden die Verarbeitbarkeit thermoplastischer Kunststoffe mit den abschirmenden Eigenschaften metallischer Werkstoffe. Das Prinzip: In eine Kunststoffmatrix werden gezielt metallische oder kohlenstoffbasierte Füllstoffe eingebracht. Je nach Art, Form, Anteil und Anordnung dieser Füllstoffe entsteht ein Werkstoff mit maßgeschneiderter EMV-Wirkung – z.B. leitend oder absorbierend.    

Maßgeschneiderte Werkstoffe für Ihre Anwendung

Die Herstellung dieser Komposite erfolgt in speziell konfektionierten Extrudern in unserem Institut. Mit modernster Anlagentechnik und jahrzehntelanger Erfahrung bieten wir:

• Individuelle Materialauswahl und Rezepturentwicklung – abgestimmt auf Ihren Bedarf in Bezug auf Wirkprinzip, Temperaturbeständigkeit, mechanische Belastung oder Verarbeitungsverfahren
• Verarbeitung von bis zu fünf verschiedenen Füllstoffen gleichzeitig
• Füllstoffgehalte von über 80 Gew.-% für maximale Effektivität
• Kompatibilität mit nahezu allen gängigen Thermoplasten und thermoplastischen Elastomeren
• Speziallösungen mit Hochtemperaturkunststoffen wie PEEK, PEKK, PEI
• Große Geometriefreiheit dank der Kunststoffbasis

Unser Know-how reicht von der Konzeption über die Misch- und Extrusionstechnologie bis zur Granulatherstellung und Weiterverarbeitung – etwa durch Spitzguss, Extrusion oder den 3D-Druck über speziell entwickelte Filamente. Darüber hinaus stehen am Institut eine Vielzahl von Mess- und Analyseeinrichtungen zur Verfügung, z.B. für EMV-Messungen nach ASTM 4935.

Kombination mit weiteren Funktionen möglich

Unsere Komposite lassen sich auf Wunsch auch mit weiteren Funktionalitäten ausstatten:

• Thermische Leitfähigkeit
• Hochelektrische Leitfähigkeit
• Magnetische Eigenschaften

Häufig kommt es auch zu einer Kombination von mehreren Funktionen in einen Werkstoff bzw. werden auch gezielt bestimmte Eigenschaften ausgeschlossen.

Ihr Nutzen auf einen Blick

• Maßgeschneiderter EMV-Schutz durch gezielte Werkstoffentwicklung
• Abschirmung wie Metall, aber Reduktion von Gewicht und Bauraum
• Verarbeitung mit gängigen Kunststofftechniken
• Auch für Hochtemperatur- und Elastomeranwendungen geeignet
• Kombination mit weiteren Funktionen möglich
• Materialcharakterisierungen nach diversen Normen
• Know-how-Transfer und Schulungen