15.05.2024 Siliconharze für die Imprägnierung von Elektromotoren

Zwei Siliconharze stehen in diesem Jahr im Fokus: SILRES® H60 A/B und SILRES® H62 C. SILRES® H60 A/B ist ein schnell vernetzendes 2K-Phenylsiliconharz, das ohne Inhibitor formuliert ist. Schon in der Anfangsphase der thermischen Aushärtung kommt es zu einer schnellen Gelbildung. Anschließend vernetzt das Harz zügig 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 Siliconharzes ist mit der von organischen Imprägnierharzen vergleichbar. Bei 150 °C beträgt die Gelierzeit rd. 13 min. Bei dieser Temperatur ist das Material nach 6 h vollständig ausgehärtet. Gelierzeit und Aushärtungsdauer verkürzen sich auf 5 min. bzw. 2,5 h, 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. Betriebstemperaturen bis 200 °C bereiten keinerlei Probleme. Eine Wicklungsimprägnierung mit SILRES® H60 entspricht damit mindestens der thermischen Isolierstoffklasse H nach DIN EN 60085. Das Siliconharz verkraftet kurzfristige Temperaturspitzen auch jenseits der Dauereinsatztemperatur. 

Das Phenylsiliconharz SILRES ® H62 C bewährt sich seit Jahrzehnten als Imprägniermittel in Traktionsmotoren. Elektrische Schienenfahrzeuge und Antriebsmotoren von Hybrid- und Elektroautos gehören zu den bevorzugten Einsatzgebieten. Anders als viele organische Imprägnierharze enthält das gebrauchsfertige Produkt 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 beim klassischen Tauch- oder im Vakuumdruckverfahren eingesetzt wird. In solchen Fällen muss das Harz 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. 

Auf der diesjährigen CWIEME präsentiert man auch eine siliconbasierte Schutzbeschichtung, welche die aktuelle Norm für den Brandschutz in Schienenfahrzeugen erfüllt. Es handelt sich dabei um das raumtemperaturvernetzende Silicon ELASTOSIL® N 2076. Das 1K-Produkt vernetzt bei ausreichender Luftfeuchtigkeit zu einem flexiblen Elastomer mittlerer Härte, das elektrische Wicklungen von Transformatoren oder Drosselspulen dauerhaft 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. ELASTOSIL® N 2076 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, welche unter den Anforderungssatz R 22 fallen und die 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.

CWIEME: Halle 3.2, Stand 32B34