Aufgrund der zunehmenden Automatisierung besteht eine steigende Nachfrage nach geschützten Elektronik- und Sensorik-Elementen. In diesem Zusammenhang stellt das Erzielen einer niedrigen Bauteilbelastung während der Einhausung in Kombination mit einer hohen Schutzwirkung in einem großserientauglichen Verfahren eine zentrale Herausforderung dar.
Ziel des Projekts war es, mit dem mediendichten Umschäumen von elektrischen Baugruppen ein neues, innovatives Verfahren für den industriellen Einsatz zu qualifizieren, mit dem diese Herausforderung bewältigt werden kann.
Sowohl mit chemischen als auch physikalischen Schäumverfahren konnte bei hoher Schutzwirkung eine deutliche Belastungsreduktion nachgewiesen werden. Die während der Einhausung auftretenden Scher- und Druckbelastungen können hiermit in einen Bereich gesenkt werden, der als unkritisch angesehen werden kann. In Wanddickenrichtung ist die Reduktion der Druckbelastung auf die Expansion der Gasblasen zurückzuführen, die anders als beim konventionellen Umspritzen eine Schwindungskompensation bei deutlich niedrigeren Forminnendrücken ermöglicht. In Fließrichtung konnte neben den niedrigeren Drücken die Fließfrontdichte als Hauptursache für die Reduktion der Scherkräfte identifiziert werden. Diese ist durch die entstehenden Blasen deutlich geringer, wodurch die Impulsübertragung und damit die Scherbelastung auf das Bauteil deutlich reduziert wird.
Zudem konnte ein Modell aufgestellt werden, mit dem sich die Scher- und Druckbelastungen auf einzelne Material-, Prozess- und Geometriegrößen zurückzuführen lassen. Dabei ermöglicht es die Auftrennung der Scherkräfte in Impuls- und Schubkräfte, wobei die Impulskräfte bei allen Versuchen deutlich dominiert haben.
