Heißverstemmanwendung zur Fixierung einer Leiterplatte in einem Kunststoffgehäuse.

Anwendungen Sep 5, 2024 133 Add to Reading List

Materialien:

Kunststoff: Thermoplastische Kunststoffe wie Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyoxymethylen (POM), Polycarbonat (PC) und Polyethylen (PE), auch mit Glasfaseranteilen.
Leiterplatte: Standard-Leiterplatte (PCB) aus FR4-Material oder ähnlichem.

Prozessbeschreibung:

Vorbereitung des Kunststoffteils:
- Das Kunststoffteil wird im Spritzgussverfahren hergestellt.
- In das Spritzgussteil werden Dome (kleine Säulen) eingebracht, die später zur Fixierung dienen.
Positionierung der Leiterplatte:
- Die Leiterplatte wird in das Kunststoffteil eingelegt.
- Die Dome des Kunststoffteils ragen durch vorgefertigte Löcher in der Leiterplatte.
Heißverstemmen:
- Ein beheizter Stempel wird auf die Dome gesetzt.
- Durch die Erwärmung schmilzt der Kunststoff an den Spitzen der Dome.
- Der Stempel formt die geschmolzenen Spitzen zu einer flachen Niete um.
- Beim Abkühlen erstarrt der Kunststoff wieder und bildet eine feste Verbindung zwischen Leiterplatte und Kunststoffteil.

Vorteile:

Feste Verbindung: Durch das Umformen der Dome entsteht eine dauerhafte mechanische Befestigung.
Materialvielfalt: Geeignet für eine Vielzahl von thermoplastischen Kunststoffen, auch solche mit Glasfaseranteil.
Effizienz: Der Prozess ist schnell und automatisierbar, was ihn ideal für die Massenproduktion macht.

Beispielhafte Anwendung

Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Kunststoffgehäuse für eine elektronische Baugruppe entwickelt, das im Automobilbereich eingesetzt wird. Das Gehäuse soll eine Leiterplatte enthalten, die verschiedene elektronische Bauteile trägt.

Schritt 1: Herstellung des Kunststoffgehäuses

Im Spritzgussverfahren wird ein Gehäuse aus PA mit 30% Glasfaseranteil hergestellt.
In das Gehäuse werden acht Dome integriert, die später zur Fixierung der Leiterplatte dienen.

Schritt 2: Einsetzen der Leiterplatte

Eine Leiterplatte wird in das Gehäuse eingelegt.
Die acht Dome ragen durch die dafür vorgesehenen Löcher in der Leiterplatte.

Schritt 3: Heißverstemmen

Ein beheizter Stempel wird auf die Dome gesetzt.
Die Dome werden erhitzt, schmelzen und die Spitzen werden zu flachen Nieten umgeformt.
Nach dem Abkühlen ist die Leiterplatte fest mit dem Gehäuse verbunden.

Ergebnis:

Die Leiterplatte ist nun sicher und fest im Kunststoffgehäuse fixiert, bereit für den weiteren Einbau in ein Fahrzeug.

Fazit:

Das Heißverstemmen bietet eine zuverlässige Methode zur Befestigung von Leiterplatten in Kunststoffgehäusen, insbesondere in Anwendungen, bei denen eine dauerhafte und robuste Verbindung erforderlich ist.