DE3015772A1 - Verfahren zum ueberziehen eines elektrischen bauelementes mit einem haertbaren kunstharz - Google Patents
Verfahren zum ueberziehen eines elektrischen bauelementes mit einem haertbaren kunstharzInfo
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Description
Verfahren zum Oberziehen eines elektrischen Bauelementes
mit einem härtbaren Kunstharz
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Oberziehen
eines elektrischen Bauelementes mit einem härtbaren Kunstharz durch Eintauchen des Bauelementes in das flüssige
Harz-Härter-Gemisch und Aushärten der aufgebrachten
Schicht durch Erwärmen.
Eine einfache Art der dichten Umhüllung von elektrischen Bauelementen besteht darin, daß auf das Bauelement eine
Schicht aus härtbarem Kunstharz aufgebracht und diese Schicht durch Aushärten verfestigt wird.
Zum Aufbringen der ungehärteten Kunstharzmischung werden
zwei Verfahren verwendet:
Bei dem sogenannten Tauchverfahren wird das Bauelement in das flüssige Harz-Härter-Gemisch eingetaucht und danach
mit der anhaftenden Schicht in einen Ofen gebracht, in dem die Aushärtung des flüssigen Harz-Härter-Gemisches
erfolgt. Da hierbei die Aushärtung der aufgebrachten Schicht von außen nach innen durch die einwirkende
Wärme erfolgt, müssen einerseits Maßnahmen getroffen werden, damit das flüssige Kunstharzgemisch nicht vor
dem Aushärten von dem Bauelement und insbesondere yon den anschließenden Teilen der Anschlußdrähte abfließt
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und zum anderen zeigt es sich, daß die aufgebrachte Schicht nach dem Aushärten Poren oder Blasen aufweist.
Es hat sich herausgestellt, daß diese Poren oder Blasen
in der aufgebrachten Kunstharzschxcht aus dem Bauelement selbst stammen, da das Bauelement meist mehr
oder weniger große Mengen von Luft enthält, die sich beim langsamen Erwärmen des Bauelementes durch die Wärmeeinwirkung
bei der Härtung ausdehnt und in die an das Bauelement anschließenden Teile der noch weichen
oder flüssigen Kunstharzmasse eindringt. In manchen Fällen werden durch die Erwärmung des Bauelementes auch
andere Gase vom Bauelement abgegeben, die gleichfalls zur Bildung von Poren oder Blasen in der Umhüllungsmasse
führen. Eine solche mehr oder weniger poröse Umhüllungsmasse bietet jedoch keinen zuverlässigen Schutz
für das Bauelement gegen die umgebende Atmosphäre, so daß insbesondere von außen Feuchtigkeit durch die Umhüllungsschicht
hindurchdringen und das Bauelement nachteilig in seinen elektrischen Eigenschaften beeinflussen
kann.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung einer Umhüllung aus härtbarem Kunstharz durch Aufbringen eines ungehärteten
Harzgemisches besteht darin, daß das Harzgemisch in Form von feinem Pulver durch Luft aufgewirbelt und
damit in einen fließfähigen Zustand gebracht wird, und daß das erhitzte Bauelement in dieses aufgewirbelte
Kunstharzpulver eingetaucht wird. Die auf das heiße Bauelement gelangenden Kunstharzteilchen schmelzen oberflächlich
auf dem Bauelement an und bilden eine mehr oder weniger dicke Kunstharzschxcht, die anschließend
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einer vollständigen Aushärtung unterworfen wird. Nach diesem Verfahren werden in der Regel nur verhältnismäßig
dünne Schichten erhalten, so daß der Aufbringvorgang zur Erzielung einer dickeren Schicht in mehreren Schritten
durchgeführt werden muß. Bei diesem sogenannten Wirbelsinterverfahren oder Fließbettverfahren wird
zwangsläufig Luft in der Umhüllungsschicht eingeschlossen, da dem Wirbelbett oder Fließbett zwangsläufig Luft
während des Aufbringens unter höherem Druck zugeführt werden muß. Die aufgebrachten Schichten zeigen insbesondere
bei diesem Verfahren sehr viele Poren oder Blasen, so daß ein dichter Abschluß gegen die umgebende
Atmosphäre nicht gegeben ist. Die Bauelemente werden bei diesem Verfahren auf eine Temperatur von etwa 120
bis 1300C erhitzt und müssen möglichst rasch nach dem Erhitzen in das aufgewirbelte Kunstharzpulver eingebracht
werden. Der fertigungsmäßige Aufwand bei diesem Verfahren ist wesentlich größer als bei dem Eintauchen in ein
flüssiges Harz-Härter-Gemisch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Überziehen eines elektrischen Bauelementes mit einem
härtbaren Kunstharz durch Eintauchen des Bauelementes in das flüssige Harz-Härter-Gemisch und Aushärten
der aufgebrachten Schicht durch Erwärmen anzugeben, bei dem eine blasen- und porenfreie Umhüllung erhalten wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
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R.Keller-K.Treml Ί-l
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird das Bauelement
in erhitztem Zustand in das flüssige Harz-Härter-Gemisch getaucht. Dabei harter, im Gegensatz zu dem üblichen
Tauchverfahren, zunächst die das Bauelemente direkt umgebende Schicht aus, so daß dicht anliegend
an das Bauelement eine ausgehärtete und abdichtende Kunstharzschicht erzeugt wird. Mit dem weiteren Fortschreiten
der vom Bauelement abgegebenen Wärme in das flüssige Harz-Härter-Gemisch werden dann weitere Schichten zum
Aushärten gebracht, so daß es im günstigsten Falle gelingt, durch einen einzigen Tauchvorgang eine genügend
dicke Kunstharzschicht um das Bauelement zu erzeugen. Da das flüssige Harz-Härter-Gemisch keine Luft enthält, werden
keine Luftblasen oder Poren in der Schicht erzeugt. Da andererseits das Bauelement vor dem Einbringen in
das flüssige Harz-Härter-Gemisch einer Erwärmung unterworfen wird, wird die im Bauelement enthaltene Luft zum
großen Teil aus dem Bauelement ausgetrieben bzw. die bei der Erwärmung von Bauelement abgegebenen Gase können
ohne weiteres entweichen. Außerdem verhindert die sich direkt auf der Oberfläche des Bauelementes bildende gehärtete
Kunstharzschicht ein Eindringen von Luft oder Gasen aus dem Bauelement in die äußeren Harzschichten.
Es wird also in diesem Falle eine vollkommen poren- und blasenfreie Überzugsschicht aus gehärtetem Kunstharz erhalten.
Das Verfahren ist besonders vorteilhaft für elektrische Bauelemente, bei denen eine erhöhte Gefahr der
Abgabe von Luft oder Gasen in die aufgebrachte Schicht besteht. Dies ist beispielsweise der Fall bei Tantal-Kondensatoren,
die einen porösen Tantal-Sinterkörper
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enthalten. In dem Sinterkörper und in den auf den Sinterkörper aufgebrachten Schichten, beispielsweise einer Mangandioxidschicht
und darauf angeordneten Kontaktschichten, ist Luft gespeichert,die beim Erwärmen ausgetrieben wird,
so daß für solche Kondensatoren das Verfahren gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft ist.
Die an das Kunstharz abgegebene Wärmemenge hängt natürlich von der Temperatur des Bauelementes ab, auf welche
dieses vor dem Eintauchen erhitzt wurde, und von der Wärmekapazität des Bauelementes selbst. Bei Bauelementen,
die vor dem Eintauchen keiner zu hohen Temperatur ausgesetzt werden dürfen bzw. die eine verhältnismäßig geringe
Wärmekapazität haben, kann es sein, daß die gespeicherte Wärme nicht zum vollständigen Aushärten einer genügend
dicken Umhüllungsschicht ausreicht. Es ist daher in solchen
Fällen vorteilhaft, dem Bauelement im eingetauchten Zustand weiter Wärme zuzuführen. Vorteilhaft wird dem
eingetauchten Bauelement Wärme über die elektrischen Anschlüsse zugeführt. Bei diesem Verfahren werden gerade
die elektrischen Anschlüsse und die Teile der Anschlüsse, die mit den Elektroden des Bauelementes verbunden sind,
besonders gut erwärmt, so daß sich dort eine besonders dicke Schutzschicht aus Kunstharz bildet. Gerade die Verbindungsstellen
zwischen den elektrischen Anschlüssen und den Elektroden des Bauelementes sind nämlich durch Einwirkung
der äußeren Atmosphäre besonders gefährdet.
Die Erhitzung des Bauelementes in eingetauchtem Zustand kann aber auch in anderer Weise erfolgen. So können die
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metallischen Teile des Bauelementes auf induktivem Wege erwärmt werden, wobei das nichtleitende Kunstharz keine
Energie aufnimmt, so daß auch in diesem Falle die Erwärmung von dem Bauelement ausgehend nach außen in'die Kunstharzmasse
erfolgt.
Zur endgültigen Aushärtung der aufgebrachten Schicht kann
anschließend eine Behandlung mit erwärmter Luft oder auch durch Einwirkung von Wärmestrahlung durchgeführt werden.
Das Bauelement selbst ist durch die innere Schicht geschützt, so daß bei dieser Nachhärtung eine wesentlich höhere Temperatur
angewendet werden kann, als es für die Aushärtung von kalt getauchten Bauelementen oder beim Wirbelsinterverfahren
möglich ist. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß eine Erhitzung bei Tantal-Kondensatoren mit einem
porösen Tantal-Sinterkörper auf 150 bis 1600C ohne nachteilige
Einwirkung auf den Kondensator möglich ist, während bei den bekannten Verfahren eine Erhitzung auf höchstens
120 bis 1300C möglich ist. Durch die höhere Erhitzung wird aber eine viel schnellere Aushärtung der äußeren Kunstharzschicht
erzielt, so daß insgesamt das Aushärten viel schneller vor sich geht, als bei den bekannten Verfahren.
Die Erzielung einer genügend dicken Schicht durch einmaliges Tauchen wird insbesondere dadurch gefördert, daß
ein Harz mit entsprechender Viskosität verwendet wird. Dem Harz-Härter-Gemisch können zur Einstellung der Viskosität
Füllstoffe in geeigneter Menge zugesetzt werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung erweist sich besonders vorteilhaft bei der Herstellung von mit Kunstharz überzogenen
Tantal-Kondensatoren mit einem porösen Tantal- Sinterkörper.
Fr/rk - 22.04.1980
130044/0321
Claims (9)
1.)j Verfahren zum Überziehen eines elektrischen Bauelev—
mentes mit einem härtbaren Kunstharz durch Eintauchen
des Bauelementes in das flüssige Harz-Härter-Gemisch
und Aushärten der aufgebrachten Schicht durch Erwärmen, dadurch gekennze i chne t, daß das Bauelement in erhitztem
Zustand in das Harz-Härter-Gemisch getaucht wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Bauelement in eingetauchtem Zustand Wärme zugeführt wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Bauelement in eingetauchtem Zustand Wärme über die elektrischen Anschlüsse zugeführt wird.
4.) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Bauelement in eingetauchtem Zustand Wärme auf induktivem Wege zugeführt wird.
5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die endgültige Aushärtung des
aufgebrachten Kunstharzes anschließend durch Behandlung mit erwärmter Luft durchgeführt wird.
Fr/rk - 2 2.OH. 19 80 . / '.
1 30044/0321
-r-
6.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die endgültige Aushärtung des aufgebrachten Kunstharzes durch Einwirkung
von Wärmestrahlung durchgeführt wird.
7.) Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Erhitzung auf 150
bis 1600C durchgeführt wird.
8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Harz-Härter-Gemisch mit einem
Zusatz von Füllstoffen verwendet wird.
9.) Verwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zur Herstellung von mit Kunstharz überzogenen
Tantal-Kondensatoren mit einem porösen Tantal-Sinterkörper.
Fr/rk - 22.04.198o
130044/0321
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