Bevor ein Gehäuse das Licht der Welt erblicken kann, ist neben dem reinen Planungs- und Fertigungsverfahren, die richtige Auswahl der Werkstoffe sehr wichtig. Da mentec® auf jahrelange Erfahrung in diesem Bereich zurückblicken kann, wurden nicht nur die eingesetzten Verfahren bis zur Perfektion optimiert, sondern auch die Auswahl der zu verwendenden Werkstoffe. In diesem Artikel wird über Werkstoffkunde berichtet. Es wird über die hochwertigen Kunststoffe berichtet, die mentec® bei der Produktion ihrer Kunststoffgehäuse verwendet. Wir gewähren einen kleinen Einblick, wieviel Know-How über das Material notwendig ist, um ein hochwertiges, langlebiges Gehäuse herzustellen.
Welche Materialen werden für mentec® Gehäuse verwendet?
Das wichtigste Material, das bei der Herstellung von mentec® Gehäuse verwendet wird, ist ein schlagfester Kunststoff mit der Bezeichnung Polystyrol. Dieser eignet sich bestens für die Anforderungen, die mentec® an den Werkstoff hat, um Gehäuse auf Basis der K-Box Technologie herzustellen. Die Einzelteile, die im Fertigungsprozess aus Plattenmaterial ausgeschnitten werden, sollen zu einem kompakten Gehäuse zusammengefügt werden. Damit diese dauerhaft und stark verbunden werden können, wird die Verbindung zum einen nach dem Prinzip Nut und Feder und zum anderen mit einem Lösungsmittel hergestellt. Das
Lösungsmittel wird in die Nut aufgetragen. Das Polystyrol wird an den applizierten Stellen aufgeweicht und ermöglicht nun das verkleben der Flächen. Dieser Vorgang muss ab dem Auftragen schnell vorgenommen werden, da das aufgeweichte Material so schnell klebt wie ein Sekundenkleber. Die Verbindung benötigt nun noch 48h, um komplett auszuhärten und ist danach nur nur mit roher Gewalt aufzubrechen. Insbesondere für Gehäuse in der Medizintechnik ist der Falltest aus einem Meter Höhe ein wichtiges Kriterium, die ein Gehäuse unbeschadet überstehen muss.
Was muss man über die Materialien wissen?
Um ein Gehäuse in unterschiedlich massiver Ausführung herstellen zu können, sind die von mentec® verwendeten Plattenrohlinge in verschiedenen Stärken von je 3mm, 4mm, 6mm, 8mm und 10 mm verfügbar, was für die Stabilität des Gehäuses von großer Wichtigkeit sein kann. Für die Erstellung farbiger Gehäuse, sind die Kunststoffe in verschiedenen Farben erhältlich. Bei mentec® ist ein Pool von etwa dreißig Farben verfügbar, diese sind nach RAL standardisiert und kurzfristig verfügbar. Bevor ein Projekt startet, ist das Brandverhalten abzuklären. Häufig dürfen Produkte nur verwendet werden, wenn das Material schwer entflammbar ist. Das gilt natürlich auch für das verwendete Gehäuse. Dies ist durch einen Granulatzusatz im Polystyrol eingebracht. Somit ist dieses nicht mehr entzündlich. Die von mentec® verwendeten Kunststoffplatten haben eine sogenannte Feinstrukturseite, die am Äußeren des Gehäuses verwendet wird und nach innen eine glatte Seite. Die Feinstruktur ist wenig anfällig gegen Kratzer und Stöße und verleiht dem Gehäuse eine längere Lebensdauer. Glänzende Oberflächen werden im Bereich der Medizintechnischen Gehäuse sehr stark gefragt. Hier werden häufig Materialmixe aus Acrylglas und Polystyrol eingesetzt.
Wie wird der Rohstoff Polycarbonat eingesetzt?
Polycarbonat ist ein Material mit einer enorm hohen Schlagfestigkeit. Diese Vorteile werden bei der Herstellung von Gehäusen für den Outdoor-Bereich deutlich. Outdoor Gehäuse unterliegen hohen Temperaturschwankungen (Kälte / Hitze) und starker UV-Bestrahlung. Weiterhin wird Polycarbonat im Dichtigkeitsbereich und IP-Schutz (Berührungsschutz, Staub und Wasser) eingesetzt. Im Dichtigkeitsbereich werden z.B eingespritzte Dichtungen verwendet, um die Gehäuseteile gegen eindringende Flüssigkeiten abzudichten. Bruch- und Splitterfeste Schutzabdeckungen aus Polycarbonat finden häufig im Medizinbereich, z.B. in einer Laseranlage oder in Laborzentrifugen ihre Anwendung. Transparente Maschinenabdeckungen, in Form von Hauben, werden ebenfalls häufig aus Polycarbonat hergestellt.
Gibt es Alternativen zu Polystyrol?
Die Alternative zum Werkstoff Polystrol ist ein Acrylnitril-Butadin-Styrol-Co-Polymer – kurz ABS. Im Vergleich zum Polystyrol verfügt ABS über eine höhere Temperaturbeständigkeit, die bis zu 90° Celsius reicht. Die Eigenschaften des ABS machen diesen Werkstoff optimal in der Verarbeitung, im Fräsen und Biegen. Für
das Verkleben der Einzelteile ist ein Kleber notwendig.
Was ist ein Kunststoff Halbzeug?
Halbzeuge sind Kunststoffe wie PVC- oder Polycarbonatplatten, die mit unterschiedlichen Eigenschaften gekennzeichnet sind . Polystyrol ist im Vergleich zu anderen Materialien ein günstiges Halbzeug. Die Chemische Beständigkeit von PS ist sehr hoch. Das Material kann kalt und warm verformt werden. Im Vergleich zu einem Blechgehäuse, ist das Gehäuse sehr viel leichter und muss nicht zwingend lackiert werden, da das Material bereits eingefärbt ist.
Elektromagnetische Verträglichkeit bei Elektronikgehäuse?
Für die Herstellung der sognannten Elektromagnetischen Verträglichkeit, kurz EMV, gibt es zwei Verfahren, die bei mentec® angewendet werden können:
- Verfahren 1: das Plattenmaterial wird auf der Innenseite mit einem Silberleitlack beschichtet. Durch die Verbindung mit dem Nut-Federsystem wird das Gehäuse zusammengesteckt und eine leitende Verbindung hergestellt
- Verfahren 2: Gehäuse wird gebaut und fertig montiert. Nachträglich wird das Innere mit dem Silberleitlack beschichtet. Dieser Prozess ist deutlich aufwändiger, erzeugt jedoch eine höhere Abschirmung
Gibt es nachhaltige Materialen für die Gehäuse?
mentec® kann auch regenerate Materialen verwenden. Hierunter fallen Polystyrol und Polycarbonat. Die Materialien sind zu 100% aus recycelten Rohstoffen hergestellt, die im Fertigungsprozess abfallen. Wir geben überschüssiges Material, wie den Verschnitt, an den Hersteller des Materials zurück. Der Hersteller führt dieses Material in den Fertigungsprozess zurück und sorgt somit für einen Rohstoff-Kreislauf.
