WO2016131444A1

WO2016131444A1 - Haftungs- und risssicher isolierschichtaufbau und oberschichtlackaufbau für stromwandlergehäuse und ein dazugehöriges herstellungsverfahren

Info

Publication number: WO2016131444A1
Application number: PCT/DE2016/100070
Authority: WO
Inventors: Dierk Hentschel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-22
Filing date: 2016-02-16
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2017-08-22
Also published as: DE112016000850A5; DE102015102504A1

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lackaufbau für Stromwandlergehäuse zu schaffen, der eine gute Haftung mit dem Wandlergehäuse und zwischen Lackaufbau und Vergussmasse der Spulen und gute elektrische Eigenschaften, wie gute Isolation und gleichzeitig eine magnetische Entkopplung besitzt. Weiterhin muss eine Verhinderung einer elektrostatischen Elektrizität sowie eine antistatische Ausrüstung die Hüllbedingung der Stromwandler spulen über mindestens fünf Seiten gegeben sein. Weiterhin soll kein Abriebeffekt im Lackaufbau beim Eingießen der Spulen mit der Vergussmasse eintreten. Als Grundlage für den späteren Stromwandlereinbau mit Vergusstechnologie in das Stromwandlergehäuse (1) wird ein Grundfüller (2) als Zwischenschicht (2), als Haftvermittler (2) und als Isolationsschicht (2) auf der Basis eines 2K-Füllprimers und ein elektrisch leitender Lack (3) als Oberschichtlack (3) und als Koppelschicht (3) übereinander in gleicher Schichtdicke aufgetragen. Die Reinigung des Stromwandlergehäuses (1) erfolgt in mehreren Schritten, durch Beflammen, dann das Ausblasen mit ionisierter Luft und anschließend das Entfernen von Feuchtigkeit. Anschließend wird ein Haftvermittler (2) mit einer definierten Schichtdicke in das Stromwandlergehäuse (1) aufgetragen, bei gleichzeitiger Einbringung von Dipolen und einer vergrößerten Haftoberfläche, welche mittels hochpulsiertem Strahlverfahren erzeugt wird und auf diese Zwischenschicht (2) wird ein elektrisch leitender Lack (3), als Grundlage für eine spätere Bestückung des Stromwandlergehäuses (1) mit einem Stromwandler (4) mittels Vergusstechnologie, aufgetragen.

Description

Haftungs- und risssicher Isolierschichtaufbau und

Oberschichtlackaufbau für Stromwandlergehäuse und ein

dazugehöriges Herstellungsverfahren Haftungs- und risssicher Isolier schichtaufbau und

Ober schichtlackaufbau für Stromwandlergehäuse und ein

dazugehöriges Herstellungsverfahren für den späteren Einbau der Stromwandler spulen mit Vergusstechnologie. Die Stromwandler spulen werden beim Einbau in die

Stromwandlergehäuse vergossen. Hierbei und bei der späteren Nutzung des Stromwandlers treten schnell Risse und diverse Haftungsprobleme zwischen Vergussmasse der Stromwandler spule und dem Stromwandlergehäuse auf. Diese Problematik wurde auch schon in verschiedenen Schriften behandelt. So wird in der Schrift DE 25 14 607 ein Verfahren zur Herstellung von isolierenden Lackschichten und eine nach dem Verfahren hergestellten Isolierschicht beschrieben. Hier wird dem verwendeten Lack ein Material mit sehr hoher spezifischer elektrischer Festigkeit, beispielsweise Glimmer oder

Aluminiumoxid in Form von kleinen Schüppchen zugesetzt. Diese Schüppchen werden in die Lackschicht eingebettet, während diese auf den Leiter oder Spule aufgebracht wird und bilden dort Dipole. Dies hat zur Folge, dass eine wesentliche

Steigerung der elektrischen Festigkeit erreicht wird.

Gleichzeitig bewirkt die Gegenwart dieser Schüppchen , dass die Lackschicht eine viel größere mechanische Druckfestigkeit erhält. Der Aufbau der Lackschicht kann nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren mittels Elektrophorese und/oder elektrostatischer Aufsprühung geschehen. Nach einer Variante kann das Auftragen auch in zwei oder mehreren Schichten er folgen .

In der DE 10 2006 014 199 wird ein Verfahren zur Verbesserung der Haftung auf dem Untergrund und zur Minderung von

Risserscheinungen von Isolationslacken auf Wandlergehäusen beschrieben. Nach einer Oberflächenbehandlung mit einer lösungsmittelhaltigen Reinigungsflüssigkeit wird ein Haftvermittler und anschließend ein Isolationslack

aufgetragen. Auf den Isolationslack wird noch zusätzlich eine Trennschicht aufgebracht, die beim späteren Vergießen des Wandlers eine Kraftübertragung des Kunstharzes auf den

Isolationslack reduziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lackaufbau für Stromwandlergehäuse zu schaffen, der eine gute Haftung mit dem Wandlergehäuse und zwischen Lackaufbau und Vergussmasse der Spulen und gute elektrische Eigenschaften, wie gute Isolation und gleichzeitig eine magnetische Entkopplung besitzt.

Weiterhin muss eine Verhinderung einer elektrostatischen

Elektrizität sowie eine antistatische Ausrüstung die

Hüllbedingung der Stromwandler spulen über mindestens fünf Seiten gegeben sein. Weiterhin soll kein Abriebeffekt im

Lackaufbau beim Eingießen der Spulen mit der Vergussmasse eintreten .

Die Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des

Hauptanspruchs und durch die Technologie des Verfahrens gelöst .

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen neben den in der Aufgabenstellung benannten erfindungsgemäßen Lösungen weiterhin darin, dass der in der Vergangenheit übliche

Arbeitsgang des Auftragens einer zusätzlichen Trennschicht entfallen kann und somit eine Arbeitszeiteinsparung ermöglicht wird . Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und gleichzeitig wird das Verfahren zur

Realisierung der Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt den Isolier schichtaufbau und

Ober schichtlackaufbau mit einer eingegossenen Spule im

Stromwandlergehäuse .

Der Isolations- und Farbaufbau auf der Innenseite des

Stromwandlergehäuses 1 besteht aus einer Schicht Grundfüller 2 als Haftvermittler 2 und als Isolationsschicht 2 auf der Basis eines 2K- Füllpr imer s . Auf dieser Schicht liegt eine Schicht elektrisch leitender Lack 3 aus pigmentiertem Polyester als Oberschichtlack 3 und als Koppelschicht 3. Die Koppelschicht 3 besitzt eine vergrößerte Haftoberfläche. Beide Schichten, der Grundfüller 2 und die Koppelschicht 3 besitzen vorzugsweise eine etwa gleiche Schichtdicke von vorzugsweise 10 μκι .

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung zur Herstellung einer haftungs- und risssicheren Innenbeschichtung eines

Stromwandlergehäuses 1 aus Metall ist durch folgende

Verfahrensschritte gekennzeichnet. Das Verfahren beginnt mit einem Oberflächenvorbehandlungsverfahren. Entfernen von organischen Substanzen durch ein kurzzeitiges Beflammen an Stelle des Einsatzes von Lösungsmitteln oder sogenannten

Haftreinigern. Anschließend das Entfernen von anorganischen Verschmutzungen, insbesondere elektrostatischen Ladungsträgern durch ein Ausblasen mit ionisierter Luft und zum Schluss der Vorbehandlung das Entfernen von Feuchtigkeit durch

Eistrocknung oder Wärmeeinsatz .

Nach der Ober flächenvorbehandlung wird ein Haftvermittler 2 in Form eines Grundfüllers 2 mittels eines hochpulsierten

Strahlver fahr ens Auf das Stromwandlergehäuse 1 aufgetragen. Dabei ist die Pulsation des Strahls wesentlich größer als die Pulsation des Stromwandlergehäuses 1, d. h. die Pulsfrequenz des Strahls ist sehr viel größer als die Eigenfrequenz des Stromwandlergehäuses 1 gewählt. Hierdurch wird eine

Vergrößerung der Haftoberfläche erreicht und damit wird eine bessere Kopplung zur darüber liegenden Schicht erzeugt. Dem Haftvermittler 2 werden Dipole beigemengt, welche je nach Ladungsstärke eine elektrische und magnetische Entkopplung bewirken und somit eine elektrische Isolation ergibt. Auf den Grundfüller 2 wird anschließend ein elektrisch

leitender Lack 3 als Koppelschicht 3 auf der Basis von

pigmentiertem Polyester aufgetragen. Hierdurch wird ein

Faradaysches Paradoxon erreicht und damit eine elektrostatische Aufladung vermieden. Somit wird die geforderte Hüllbedingung des Stromwandlers, mindestens fünf Seiten, erfüllt und eine gute Haftung an der Vergussmasse 5 erreicht und damit ein Ablösen der Koppelschicht 3 bei

Schrumpfung der Vergussmasse 5 verhindert. Es wird kein

Abriebeffekt beim Eingießen der Vergussmasse 5 eintreten, wenn eine Über Schichtung vermieden wird, d.h. es wird eine gleiche Schichtdicke des Haftvermittlers 2 und der Koppelschicht 3 von vorzugsweise etwa 10 μκι aufgetragen.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1 - Stromwandle gehäuse

2 - Haftvermittler, Grundfüller, Isolationsschicht

3 - elektrisch leitender Lack, Oberschichtlack, Koppelschicht

4 - Stromwandler

5 - Vergussmasse

Claims

Patentansprüche

1. Haftungs- und risssicher Isolier schichtaufbau und

Ober schichtlackaufbau für Stromwandler gehäuse (1) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Grundlage für den späteren Stromwandler einbau mit Vergusstechnologie in das Stromwandler gehäuse (1) ein

Grundfüller (2) als Zwischenschicht (2) , als Haftvermittler (2) und als Isolationsschicht (2) auf der Basis eines 2K- Füllprimers und ein elektrisch leitender Lack (3) als

Oberschichtlack (3) und als Koppelschicht (3) übereinander aufgetragen sind.

2. Haftungs- und risssicher Isolier schichtaufbau und

Ober schichtlackaufbau nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der elektrische leitende Lack (3) aus pigmentiertem

Polyester besteht.

3. Haftungs- und risssicher Isolier schichtaufbau und

Ober schichtlackaufbau nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Grundfüller (2) und der Oberschichtlack (3) , beide jeweils in einer gleichen Schichtdicke von etwa 10 μκι

aufgetragen sind.

4. Verfahren zur Herstellung eines haftungs- und risssicheren Isolier schichtaufbaus und Ober schichtlackaufbaus für

Stromwandler gehäuse (1) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Reinigung des Stromwandler gehäuses (1) in mehreren Schritten erfolgt, zur Entfernung von organischen Substanzen ein kurzzeitiges Beflammen, dann zur Entfernung anorganisches Verschmutzungen insbesondere von elektrostatischen Ladungsträgern das Ausblasen mit ionisierter Luft und anschließend das Entfernen von Feuchtigkeit durch Eistrocknung oder Wärmeeinsatz erfolgt und anschließend ein Haftvermittler (2) in Form eines Grundfüllers (2) als Zwischenschicht (2) mit einer definierten Schichtdicke in das Stromwandlergehäuse (1) aus Metall aufgetragen wird, bei gleichzeitiger Einbringung von Dipolen und einer vergrößerten Haftoberfläche, welche mittels hochpulsier tem Strahlverfahren erzeugt wird und auf diese Zwischenschicht (2) eine leitfähige Koppelschicht (3) in Form eines elektrisch leitenden Lacks (3), als Grundlage für eine spätere Bestückung des Stromwandlergehäuses (1) mit einem Stromwandler (4) mittels Vergusstechnologie, aufgetragen wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines haftungs- und risssicheren Isolier schichtaufbaus und Ober schichtlackaufbaues nach

Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dem Grundfüller (2) zusätzlich vor dem Auftragen eine Verdünnung kleiner 10 % zum Gesamtvolumen untergemischt wird.