Wacker hat vom 14. bis 16. Mai 2024 auf der Fachmesse für Spulenwicklung, Isolierung und Elektrofertigung Cwieme neue Produkte für Elektromotoren vorgestellt. Im Fokus standen die zwei Silikonharze Silres H60 A/B und Silres H62 C.
Silres H60 A/B ist ein schnell vernetzendes zweikomponentiges Phenylsilikonharz, das ohne Inhibitor formuliert ist. Schon in der Anfangsphase der thermischen Aushärtung kommt es zu einer schnellen Gelbildung. Anschließend vernetzt das Harz zu einem Duromer der Härte 65 Shore D. Das Produkt ist für den unmittelbaren Gebrauch bestimmt und ist frei von Lösemitteln und Reaktivvernetzern.
Die hohe Vernetzungsgeschwindigkeit des Silikonharzes ist dabei mit organischen Imprägnierharzen vergleichbar. Bei 150 °C beträgt die Gelierzeit rund 13 Minuten. Bei dieser Temperatur ist das Material nach sechs Stunden vollständig ausgehärtet. Gelierzeit und Aushärtungsdauer verkürzen sich auf fünf Minuten beziehungsweise zweieinhalb Stunden, wenn das Siliconharz bei 180 °C verarbeitet wird.
Das vernetzte Harz ist transparent und hat eine nichtklebrige hydrophobe Oberfläche. Mit einer Durchschlagsfestigkeit von 27 kV/mm, gemessen nach IEC 60243-1, ist es ein sehr guter elektrischer Isolator. Das Produkt ist weitgehend chemisch inert, alterungs- und hitzebeständig sowie bei Betriebstemperaturen bis 200 °C einsetzbar. Eine Wicklungsimprägnierung mit Silres H60 entspricht damit mindestens der thermischen Isolierstoffklasse H nach DIN EN 60085. Das Harz verkraftet kurzfristige Temperaturspitzen auch jenseits der Dauereinsatztemperatur.
Keine Lösemittel oder Reaktivverdünner
Das Phenylsilikonharz Silres H62 C findet bereits seit Langem Einsatz als Imprägniermittel in Traktionsmotoren. Elektrische Schienenfahrzeuge und Antriebsmotoren von Hybrid- und Elektroautos gehören zu den bevorzugten Anwendungsgebieten. Das gebrauchsfertige Produkt enthält weder Lösemittel noch Reaktivverdünner. Die flüssige Formulierung wird üblicherweise bei Temperaturen zwischen 60 und 80 °C appliziert und bei Temperaturen zwischen 170 und 200 °C ausgehärtet.
Silres H62 C enthält einen Inhibitor zur Verzögerung der Vernetzungsreaktion. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn das Harz im klassischen Tauch- oder im Vakuumdruckverfahren eingesetzt wird. In solchen Fällen muss es so lange flüssig bleiben, bis die Motorenwicklung vollständig durchtränkt ist. Solche Verfahren werden vor allem bei großen Maschinen angewendet, etwa zur Imprägnierung von Traktionsmotoren für Schienenfahrzeuge oder für dieselelektrisch angetriebene Großmuldenkipper für den Tagebau.
Vernetzung bei Raumtemperatur
Auf der Cwieme wurde zusätzlich eine silikonbasierte Schutzbeschichtung gezeigt, welche die aktuelle Norm für den Brandschutz in Schienenfahrzeugen erfüllt. Es handelt sich dabei um das raumtemperaturvernetzende Silikon Elastosil N 2076.
Das Produkt ist einkomponentig und vernetzt bei ausreichender Luftfeuchtigkeit zu einem flexiblen Elastomer mittlerer Härte, das elektrische Wicklungen von Transformatoren oder Drosselspulen vor Feuchtigkeit, Schmutz und Ablagerungen schützt. Elastosil N 2076 ist witterungs- und UV-beständig, elektrisch isolierend und hitzestabil. Das Produkt eignet sich auch als Schutzbeschichtung für den Wickelkopf von Antriebsmotoren. Solche Komponenten können im Dauerbetrieb bis zu 200 °C heiß werden.
Das Silikon ist flammhemmend und erfüllt die Anforderungen der europäischen Norm für den Brandschutz in Schienenfahrzeugen gemäß DIN EN 45545-2. Es ist folglich für innenliegende Bauteile zugelassen, die unter den Anforderungssatz R 22 fallen und für die Gefährdungsstufen HL1 und HL 2 klassifiziert sein müssen. Bei externen Bauelementen ist Elastosil N 2076 gemäß der Anforderungssätze R 23 und R 24 auch für die höchste Gefährdungsstufe HL 3 zugelassen.
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