Elektroindustrie

Anhand von drei Verfahren stellen wir Ihnen einen kompletten Lösungsansatz für die Elektroindustrie vor.

Elektroindustrie

Informieren Sie sich über unsere Lösungsansätze zur Oberflächenbeschichtung für die Elektroindustrie:

Partielles Verzinnen garantiert Funktionstüchtigkeit von Shunts für Transformatoren

Mit Hilfe von Shunts kann eine genaue Strommessung durchgeführt werden. Sie sorgen als hochwertige Präzisions- und Leistungswiderstände im niederohmigen Bereich auch auf kleinstem Raum für bestmögliche Messergebnisse. Um diese komplexe Funktion zu gewährleisten, spielt auch die richtige Beschichtung des Bauteils eine Rolle. Die Anforderungen sind äußerst vielschichtig: Hoher Korrosionsschutz und lange Lebensdauer sind ebenso gefordert wie Lötfähigkeit und das Gewährleisten der Funktionstüchtigkeit.

Aufgabenstellung

Ein Shunt hat in der Elektrotechnik eine wichtige Aufgabe zu erfüllen: Als elektrischer Widerstand dient der Shunt zur Strom-Messung (Messwiderstand). Der Strom, der durch den Shunt fließt, verursacht einen definierten Spannungsabfall, der am Eingang und Ausgang des Shunts gemessen wird.

Ein Bauteil, das eine solche Funktion zu erfüllen hat, ist per se sensibel. Wenn es in der Energiebranche, z. B. für die Regelung von Transformatoren, eingesetzt wird, kommen weitere Anforderungen hinzu: neben der Funktionstüchtigkeit muss das Bauteil 20 Jahre lang alterungsbeständig sein. Langzeitstabilität ist also ebenso ein Thema wie Belastbarkeit.

Im vorliegenden Fall werden die Stromleiter, wo die Strommessung stattfinden soll, mit einem temperaturbeständigen Widerstandsmaterial verbunden. Das komplette Bauteil wird verzinnt, um den Korrosionsschutz sowie die Lebensdauer zu erhöhen. Um einen Kurzschluss an der Messbrücke zu verhindern, muss die Zinnschicht dort entfernt werden. Um die Funktionstüchtigkeit des Bauteils zu gewährleisten, wurde daher nach Lösungen für eine zinnfreie Stelle gesucht.

Es waren bereits Möglichkeiten getestet worden, diese zinnfreie Stelle zu erreichen. Abkleben erwies sich als äußerst unsichere Methode, da der Beschichtungselektrolyt die Abklebung unterwandern oder sogar auflösen kann und somit die Beschichtung an unerwünschten Stellen dennoch abgeschieden wurde.

Lösung mit Mehrwert

Der komplette Shunt wird von der Holzapfel Group mit Hilfe eines mehrstufigen Verfahrens künstlich gealtert und verzinnt. Das Grundmaterial geht dabei eine stoffschlüssige Verbindung mit dem sehr guten elektrischen Leiter Zinn ein.

Die notwendige zinnfreie Stelle zur Funktionsgewährleistung wird durch ein gezieltes Entfernen der Schicht im Bereich des Widerstandsmaterials erreicht. Dank des partiellen Verzinnens kann das Widerstandsmaterial ohne den potentiell störenden Einfluss einer Beschichtung den definierten Widerstand bieten. Die Leistung am Shunt kann somit gemessen werden. Aufgrund der gemessenen Werte werden Folgeprozesse wie z. B. die Leistung der Stromverbraucher, Trafos etc. geregelt.

Eine weitere Besonderheit des Shunts ist, dass die Messelektronik vom Kunden der Holzapfel Group durch eine dauerhaft stoffschlüssige Verbindung auf das Bauteil aufgebracht wird. Auch dies wird ermöglicht durch den Einsatz der unter Umständen lötfähigen Oberfläche Zinn.

Interessant für

  • Energiebranche / Erneuerbare Energien
  • Mess- und Regeltechnik (Messgeräte)
  • Leistungselektronik (Baugruppen zur Stromüberwachung und –regelung)
  • Elektrotechnik (bspw. Steuerungsgeräte)
  • Sonnenkollektoren / Photovoltaikzellen
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Technische Details und Vorteile des partiellen Verzinnens

  • Grundmaterial wie Kupfer (Cu) geht stoffschlüssige Verbindung mit sehr gutem elektrischen Leiter Zinn ein
  • Lötfähigkeit der Zinn-Oberfläche
  • Gewährleistung der Funktionstüchtigkeit durch zinnfreie Stelle

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