geeignete Vergussmasse für Elektronik bis 4kV

[Hauspapa]

Hallo Miteinander

Ich hab da mal ne kleine Schaltung.
Ferrittrafo so Grösse ETD39 mit 5 Wicklungen. Die Wicklungen liegen auf verschiedenen Potentialen, die Höchste hat 4kV gegen Erde.
Diverse kleine Bauteile: Dioden, Keramikkondensatoren, Widerstände, Temperatursensoren,... nichts filigranes, als SMD auf Platine.

Die Spannung ist keine Prüfspannung sondern liegt über die Lebensdauer sagen wir mal 1000 Betriebsstunden an. Ich möchte also gerne Teilentladungsfrei sein.
Umwelteinflüsse: Tischgerät in Innenräumen.

Damit das in Luft geht müsste ich Drahtstärken >4mm benutzen, das wird im Trafo natürlich nix.
Also Vakuumverguss. Kein Probelm, können inzwichen ja sogar die Holzwürmer.

Hat jemand Erfahrung mit einer Vergussmasse die:
a) dünnflüssig genug ist um im Trafo und unter den SMD Bauteilen in jeden Winkel zu kriechen
b) ein bischen Wärme leitet
c) weich genug ist mir nicht die SMD Kondensatoren von der Platine zu reissen
d) Stabil genug ist um gleich als Gehäuse zu dienen? (Kommt noch ein Metallgehäuse drüber muss trotzdem stabil sein, der Trafo wiegt ca. 150g)
e) ein gescheites Datenblatt hat

Menge Vergussmasse: 100ml wenn der Verguss stabil genug ist als Gehäuse zu dienen. Wenn ich in einen Vergussbecher brauche etwa das Doppelte. Grund: der Trafo ist hoch, der Rest flächig, im Vergussbecher muss ich die volle Trafohöhe auffüllen.

Trafo und Rest in 2 Schritten zu vergiessen möchte ich gerne vermeiden.

Also: Was nehmen? Was beachten?
Wie weit soll ich mich an die Durchschlagfeldstärke herantrauen? (Feld wird mit FEMM 2D-simuliert, so ganz grosse Überraschungen sollten da ausbleiben)

Ob das ein Gedankenspiel bleibt, ich mir einen Prototypen bastel oder davon am Ende 100 Stk gebaut werden steht noch in den Sternen.

besten Dank
hauspapa

[Zabex]

In der (ex) Firma benutzten wir zum Vergießen von Leistungsdrosseln und Elektronik 2K Vergussmasse Wepuran von Lackwerke PETERS. Die gibt es in diversen Ausführungen, so dass du etwas für genau deine Anforderungen finden solltest. Vor ein paar Jahren haben die auch schon mal kostenlose Probefläschchen verschickt. Ob das noch immer gilt, weiß ich nicht.
Unsere Masse war blau, dünnflüssig (problemlos ohne Vakuum vergiessbar) zähelastisch bis hart aushärtend (wurde als Gehäuse genutzt) und gut wärmeleitend. Die genaue Bezeichnung habe ich leider nicht mehr.
Ausführliche Datenblätter gibt's nach Anmeldung - oder ohne Schikane bei Bürklin.
Durchschlagfestigkeit ist im Bereich von 20-30KV/mm.

[Zabex]

Vergussform: aus PVC Platten geformte Wanne. Innen mit doppelseitigem Teppichklebeband beklebt und die Schutzfolie drauf gelassen (statt teurem Trennmittel. Die Platten mit Tesakrepp außen zusammengeklebt. Anfangs hatten wir mehrfach Spaß mit nicht völlig dicht zugeklebten Wannen. Das Zeug ist erstaunlich niedrigviskos und findet jede undichte Stelle. Ich finde es nicht übertrieben, erste Vergussversuche mit der Form in einer notfalls zu verwerfenden Plastikwanne zu machen. Ausser, man mag blaue Werkbänke und Fußböden.

[Bastelbruder]

Ich könnte mir eine selbstgezogene Blisterwanne als bleibendes Gehäuse vorstellen.

[jodurino]

Ich könnte mir eine selbstgezogene Blisterwanne als bleibendes Gehäuse vorstellen.

Was ist eine Bisterwanne?

[Bastelbruder]

Beispielsweise die durchsichtigen Verpackungen die man bei Media & Co an der Wand aufgespießt hat.
Vielleicht ist Tiefziehform der eingängigere Tip?

Edith Luminanzki hat noch eine Idee:
Man könnte das fertige Modul mit PET-Folie einpacken (nicht mit Gewalt schrumpfen) und anschließend vergießen.

[TDI]

Eine (Einweg) PET-Flasche schrumpft sich bei Erhitzung auch um etwas herum.

[Hauspapa]

Herzlichen Dank für die Antworten.

Tiefziehen kenne ich. Mein Vater hatte einen Handwerksbetrieb und ein professionelles Gerät mit PE Folien. Ich hab mal ein Schiffsmodell abgeformt und mich gewundert das ich die Rümpfe aus PE nicht geklebt bekomme…

Ich denke im Moment eher in Richtung fertiges Vergussgehäuse kaufen und in eine gummiartige Masse eingiessen. Das machen Traco, Recom und alle anderen auch so. Muss also Vorteile haben.

Direktverguss in eine harte Masse kann durch unterschiedliche Wärmeausdehnung mit der Zeit rissig werden.

Fertiges Gehäuse ist schlicht billiger als der Tiefziehkrempel. An den Aufwand für eine eigene Form noch garnicht gedacht.

Für den Trafo hab ich einen besonders niedrigen Spulenkörper gefunden, damit sollte das mit der Vergussmenge gehen.

Vergussmasse geht wenn mehr draus wird in Richtung PU. Für basteln und testen soll Kerzenwachs reichen.

Vorher muss ich noch zeichnen, rechnen, Feldstärke simulieren, basteln und löten.

Dauert also noch ein bisschen.

Schönes Wochenende
Hauspapa

[video6]

Klassisch Wachs?
So wie damals russische Kaskade im Farb TV „Raduga“
Wenn es nicht zu warm wird reicht das doch aus.

[gafu]

Ich würde das vergussgehäuse im 3d-druck-verfahren herstellen. Dann kann man auch ein türmchen um den trafo haben. um im restlichen volumen die vergussmasse zu sparen.
Stückzahlen bis 100 sind damit auch nicht ausgeschlossen, wenn man etwas vorlaufzeit hat. Die maschine arbeitet ja selbstständig vor sich hin.
Man könnte dort auch gleich befestigungslaschen oder sowas vorsehen.

[Bastelbruder]

OK, Tiefziehform ist aufwendig - gestrichen.

In den 70er Jahren hat man viele Baugruppen, nicht nur Keramiksubstrate, in Harz ersoffen und zum Aushärten an die Leine gehängt. Ein zweiter Tauchgang verstärkt die Abdeckung exponierter Stellen (wobei solche, speziell bei Hochspannung) unbedingt vermieden werden sollten. De Spitzeneffekt läßt grüßen. Von Wacker hatte ich mal eine kleine Dose, das Zeug ist nach ~35 Jahren noch einwandfrei (die "eingetrocknete" Büchse natürlich nicht mehr).

Kleine Hochspannungswandler hatte ich auch schon in verschraubten Aluklötzen, die Platine war mit einem dünnen rötlichen Lack - vermutlich Q-dope - isoliert und das Gehäuse anschließend mit weißem (2K-)RTV ausgespritzt. Ich bin mir allerdings nicht sicher ob die Silikonfüllung besser isoliert als saubere Luft, ich hatte erst kürzlich ein defektes Hybridmodul wo das Silikon nicht vollständig ausgehärtet war.

[Hauspapa]

Vergussmasse isoliert definitiv besser als Luft:

Luft: 3kV/mm
Vergussmasse: 10...25kV/mm

1961 wurden in wachsgetränkten Papierkondensatoren Hochspannungsversuche mit 35kV/mm gefahren. Spezielle Wachse natürlich und auf Kosten der Lebensdauer, aber hat wohl funktioniert.
Aus unerfindlichen Gründen sollen Geräte aller Art heute selbstverlöschend sein. Kerzenwachs ist da nicht wirklich das Mittel der Wahl, schadet für den Hausgebrauch aber nicht.

Der Spitzeneffekt schlägt ganz hässlich auf der Leiterplatte zu. 2 parallele Leiterbahnen zeigen sich die 35um dicke Schmalseite. Das ist eher Spitze als Platte.

Hauspapa

[jodurino]

Beispielsweise die durchsichtigen Verpackungen die man bei Media & Co an der Wand aufgespießt hat.
Vielleicht ist Tiefziehform der eingängigere Tip?

Edith Luminanzki hat noch eine Idee:
Man könnte das fertige Modul mit PET-Folie einpacken (nicht mit Gewalt schrumpfen) und anschließend vergießen.

Ach Bastelbruder altes Haus frag mich bloß nicht was ich gelesen habe. B L I S T ER ....kenne ich.

Aber zurück zum Thema
Was macht man mit Steckverbindungen und eventuell einem Trimmer?
Einpacken in Plastilin oder wird das unterwandert?



cu
jodurino

[Hauspapa]

Stecker? Kabel anlöten. Wird im Verguss ja nicht mehr bewegt.

Trimmer? Sind von unten dicht und schauen raus, sonst kann man sie ja nicht mehr bedienen oder werden durch Abgleich mit dem Lötkolben ersetzt. Ausserhalb von HF Anwendungen ist das aber nur selten nötig.

Im meinem Fall: zwei Spannungsmessungen: Kabel zum Sandhirn und wenn mir die 1% Widerstände nicht reichen kann ich immernoch digital abgleichen.

Schönen Sonntag