SCHUTZ DURCH VAKUUMVERGUSS

Thermoselektiver Vakuumverguss für robuste Elektronik

  • Schutz vor anspruchsvollen Umgebungsbedingungen
  • Mechanische Stabilisierung der Bauteile
  • Blasenarme Vergussqualität durch Vakuumverfahren
  • Bewährte MTM Power Technologie

Langzeitzuverlässigkeit als Konstruktionsprinzip

In rauen Umgebungen entscheiden die Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit der verbauten Elektronik über die Verfügbarkeit der gesamten Anlage. Doch genau hier stoßen konventionelle Schutzmaßnahmen für elektrotechnische Komponenten regelmäßig an ihre physikalischen Grenzen. Ein einfacher Schutzlack versiegelt zwar die Oberfläche einer Leiterplatte gegen leichte Feuchtigkeit, lässt jedoch empfindliche Lötstellen und die Anschlüsse sensibler Bauteile gegenüber mechanischem Stress völlig ungeschützt. Zudem bieten selbst geschlossene Metallgehäuse keinen automatischen Schutz vor Kondensation im Inneren – gerade bei schnellen Temperaturwechseln schlägt sich Feuchtigkeit direkt auf der ungeschützten Elektronik nieder und provoziert Kurzschlüsse oder Korrosion.

MTM Power setzt daher auf den thermoselektiven Vakuumverguss als zentrale Technologie. Bei diesem Verfahren wird die gesamte Stromversorgungsbaugruppe mitsamt aller elektronischen Komponenten unter Vakuum vollständig mit einer speziellen Vergussmasse umschlossen. Dieses Verfahren transformiert die sensible Elektronik in eine stoffschlüssige, mechanisch und thermisch stabile Einheit, die gegenüber äußeren Einflüssen vollkommen isoliert ist. MTM Power nutzt diese Technologie konsequent, um hochrobuste AC/DC Netzteile und DC/DC Wandler für Schienen- und Spezialfahrzeuge, den Maschinen- und Anlagenbau oder den Defense-Bereich zu realisieren. Der Verguss ist hierbei die konstruktive Basis für die geforderte Langzeitzuverlässigkeit unter extremen Bedingungen. 

Ihre Elektronik ist extremen Umweltbedingungen ausgesetzt? Wenn Standard-Stromversorgungen an ihre Grenzen stoßen, bietet der Vollverguss den notwendigen Schutz für einen wartungsfreien Dauerbetrieb. Lassen Sie sich von unseren Ingenieuren zur optimalen technologischen Auslegung beraten.

Der Unterschied zum Verguss unter Umgebungsdruck

Ein wesentliches Qualitätsmerkmal ist die Beherrschung der Prozessparameter während der Verkapselung. Beim Verguss unter Umgebungsdruck entstehen fast immer mikroskopische Lufteinschlüsse oder unvollständig benetzte Bereiche. Diese Hohlräume (Lunker) gefährden die Isolationsfestigkeit und wirken als thermische Barrieren. Beim thermoselektiven Vakuumverguss erfolgt die Verarbeitung unter kontrollierten Druck- und Temperaturbedingungen: 

Entgasung im Vakuum: Die eingeschlossene Luft wird vollständig aus der Stromversorgungsbaugruppe entfernt, bevor die Vergussmasse zugeführt wird.

Lückenlose Benetzung: Der Verguss umschließt jede Komponente formschlüssig, was eine reproduzierbare und blasenfreie Verkapselung garantiert.

Produktspezifische Parameter: Druck, Temperatur und Vergusszeit werden exakt auf die jeweilige Baugruppe abgestimmt und kontinuierlich überwacht.

Mechanische Stabilisierung der internen Komponenten

In rauen Umgebungen führen dauerhafte Vibrationen und harte Schocks zu Materialermüdung an den Verbindungsstellen. Der Vollverguss fungiert hier als strukturelles Stützelement. Er fixiert alle Bauteile innerhalb des Wandlers und reduziert selbst mikroskopische Bewegungen einzelner Komponenten auf ein Minimum. 

Durch diese Stabilisierung werden mechanische Belastungen nahezu vollständig unterbunden und empfindliche Lötstellen sowie Bauteilanschlüsse entlastet. Das Risiko von Haarrissen oder Kontaktverlusten wird so deutlich reduziert. Das gilt insbesondere für induktive Komponenten wie interne Übertrager oder Drosseln: Der Verguss stellt sicher, dass diese Bauteile auch bei starken Beschleunigungskräften fest mit der Platine verbunden bleiben und die elektrische Funktion dauerhaft erhalten bleibt.

Thermische Kopplung und Kompensation von Wechselbelastungen

Unterschiedliche Materialien wie Leiterplatten, Halbleiter und Gehäuse dehnen sich bei Temperaturwechseln verschieden stark aus. Der thermoselektive Vakuumverguss verbindet Elektronik, Vergussmaterial und Gehäuse dauerhaft und ohne Lufteinschlüsse zu einer stabilen Einheit („Cemented Joint").

Schutz gegen aggressive Umgebungsmedien und Alterung

Im Maschinen- und Anlagenbau sowie in mobilen Maschinen- und Defense-Anwendungen ist die Elektronik oft extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Der Vollverguss bildet eine wirksamen Schutz vor leitfähigen Stäuben, Korrosion und mechanischen Belastungen.

Die hermetische Versiegelung verhindert den direkten Kontakt dieser Medien mit der Elektronik. Ein entscheidender Vorteil für die Lebensdauer ist zudem die Unterbindung des Elektrolytverlusts bei Speicherkondensatoren. Die Kapselung verhindert das Austrocknen dieser Bauteile und verlängert so die Lebensdauer der Stromversorgung im Feld signifikant. Dieser Schutzmechanismus wird bei MTM Power auch auf spezialisierte Einzelkomponenten wie Industriespulen übertragen, um deren Isolationswerte über Jahrzehnte hinweg konstant zu halten.

Validierte Prozesse zur Einhaltung internationaler Industrienormen

Der thermoselektive Vakuumverguss stellt sicher, dass Stromversorgungen die strengen Branchenanforderungen erfüllen. In der Bahntechnik unterstützt das Verfahren maßgeblich die Erfüllung der EN 50155 (Anforderungen an elektrische Betriebsmittel in Schienenfahrzeugen) sowie der EN 61373 (Schock und Vibration).

MTM Power sichert diese Qualität durch eine lückenlose Prozessüberwachung und 100 % Rückverfolgbarkeit am Standort Deutschland ab. Die enge Verzahnung von Entwicklung und Fertigung garantiert, dass jede Stromversorgungsbaugruppe – vom kompakten Modul bis zu komplexen kundenspezifischen Systemen – die geforderten mechanischen und elektrischen Schutzziele dauerhaft erreicht. 

Qualität, die sich im Feld beweist – Made in Germany 
Vertrauen Sie auf hochrobuste Baugruppen, lückenlose Rückverfolgbarkeit und direkte Entwickler-Expertise für Ihre kritischen Anwendungen.

Häufig gestellte

Fragen & Antworten zum thermoselektiven Vakuumverguss

1Warum reicht ein herkömmlicher Schutzlack (Conformal Coating) oft nicht aus?
Ein Schutzlack versiegelt lediglich die Oberfläche der Leiterplatte gegen leichte Feuchtigkeit. Er bietet jedoch keine mechanische Stabilisierung für schwere Bauteile und schützt nicht zuverlässig vor Kondensation innerhalb der Baugruppe, die bei extremen Temperaturwechseln unter dem Lack entstehen kann. Der thermoselektive Vakuumverguss hingegen umschließt die gesamte Elektronik stoffschlüssig und schützt sie so gleichzeitig vor chemischen, thermischen und mechanischen Einflüssen.
2Was unterscheidet den Vakuumverguss vom einfachen Eingießen unter Umgebungsdruck?
Beim einfachen Eingießen können Luftblasen (Lunker) in der Vergussmasse eingeschlossen werden. Diese Hohlräume verschlechtern die Wärmeableitung und gefährden die elektrische Isolation. Beim Vakuumverfahren wird die Luft vor dem Verguss vollständig entzogen. Dadurch dringt die Masse in jeden Zwischenraum ein und garantiert eine blasenfreie, homogene Verkapselung aller Komponenten.
3Wie verlängert der Vollverguss die Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren?
Speicherkondensatoren verlieren über die Jahre durch Diffusion Elektrolyt, was zum Austrocknen und zum Ausfall der Stromversorgung führt. Die hermetische Kapselung unterbindet diesen Elektrolytverlust nahezu vollständig. Dadurch bleibt die Kapazität über einen deutlich längeren Zeitraum stabil, was die reale Betriebsdauer im Feld massiv erhöht.
4Warum verbessert der Verguss die Entwärmung, obwohl die Elektronik komplett eingeschlossen ist?
Luft ist ein physikalisch schlechter Wärmeleiter. In einer luftgekühlten Stromversorgung staut sich die Wärme oft an lokalen Hotspots. Die beim thermoselektiven Verfahren verwendete Vergussmasse besitzt eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft. Sie wirkt als thermische Brücke, die die Abwärme der Leistungshalbleiter direkt an das Gehäuse oder die metallische Grundplatte (Baseplate) ableitet.
5Welche Industrienormen werden durch den Vakuumverguss unterstützt?
Besonders in der Bahntechnik und im Bergbau ist das Verfahren essenziell, um die strengen Anforderungen der EN 50155 für elektrische Sicherheit sowie der EN 61373 für Schock- und Vibrationsfestigkeit zu erfüllen. Die mechanische Fixierung der Bauteile durch den Verguss verhindert Ermüdungsbrüche an Lötstellen, die durch ständige Erschütterungen provoziert werden.

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