Leverkusen - Der Spezialchemie-Konzern LANXESS AG zeigt am Beispiel eines in Serie gefertigten Hochstrom-Leitungsschutzschalters, der aus dem Polyamid 6-basierten Durethan DP BM 65 X FM30 besteht, dass auch maßgeschneiderte Polyamid 6- und 66-Typen die strengen Anforderungen an diese elektrischen Sicherheitsbauteile erfüllen. Das halogen-, phosphor- und antimonfrei flammgeschützte Material bringt nicht nur exzellente mechanische und elektrische Eigenschaften mit. „Den Ausschlag für seine Verwendung gab, dass mit ihm die Verfahrenskosten gesenkt werden konnten. Ganzheitlich betrachtet ergaben sich dadurch niedrigere Fertigteilkosten“, erklärt Dr. Marcus Schäfer, Experte für die Anwendungsentwicklung Elektro & Elektronik in der Business Unit Semi-Crystalline Products. 

Bei der Produktion des Leitungsschutzschalters macht sich bezahlt, dass das mit 65 Gewichtsprozenten einer Mineral-/Glasfaserfüllung verstärkte Polyamid im Vergleich zu Harnstoff- und Polyesterharzen in deutlich kürzeren Zykluszeiten verarbeitet werden kann. Außerdem tritt keine Gratbildung am Bauteil auf. „Letztere erfordert bei Duromeren eine aufwändige und häufig kostenintensive Nachbearbeitung der Formteile“, so Schäfer.

Hochstrom-Leitungsschutzschalter wurden bisher vor allem aus Harnstoff- und Polyesterharzen gefertigt. Gründe für den Einsatz dieser Duromere waren unter anderem ihre hohen Durchschlag- und Kriechstromfestigkeiten, ihre Flammwidrigkeit, ihre gute Beständigkeit gegenüber Temperaturspitzen und die niedrigen Werkzeug- und Materialkosten.

Im Vergleich zu Duromeren haben insbesondere hochverstärkte Thermoplaste normalerweise Nachteile im Fließverhalten. Dies ist im Falle des eingesetzten Polyamids allerdings dank der neuen XtremeFlow-Technologie von LANXESS nicht der Fall. Trotz des hohen Füllstoffgehaltes ist der Thermoplast sehr leichtfließend, so dass auch dünnere Wanddickenbereiche umsetzbar sind. Wegen der isotropen Schwindung ist zudem der Bauteilverzug minimal.

„Ein weiteres Argument für unser Material war, dass aus dem Flammschutzpaket so gut wie keine Substanzen austreten, die auf Dauer die Kontakte des Leitungsschutzschalters verschmutzen“, so Schäfer. Der Werkstoff erfüllt die Brandschutznorm UL 94 (Underwriters Laboratories) mit der Klassifizierung V-0 bei 0,75 Millimeter Wanddicke. Die Glühdrahtprüfung nach IEC 60695-2-12 wird mit einem GWFI-Wert (Glow Wire Flammability Index) von 960 °C bei 0,75 Millimeter Prüfkörperdicke bestanden. Der GWIT-Wert (Glow Wire Ignition Temperature) nach IEC 60695-2-13 liegt bei gleicher Prüfkörperdicke bei 775 °C. Damit entspricht das Material sogar den Anforderungen, die die Haushaltsgerätenorm IEC/EN 60335-1 an Kunststoffe in unbeaufsichtigten Haushaltsgeräten (Nennströme > 0,2 Ampere) stellt.

Die elektrischen Eigenschaften sind ebenfalls auf hohem Niveau. So liegt die Kriechstromfestigkeit (Comparative Tracking Index, IEC 60112) bei über 600 Volt. „Ein weiteres Plus an elektrischer Sicherheit resultiert aus der hohen Lichtbogenbeständigkeit des Materials. Das Risiko von Kurzschlüssen und den entsprechenden Folgeschäden ist daher sehr gering“, so Schäfer.