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WO2017060001A1 - Dichtmasse und verwendung einer solchen, gehäuse und verfahren zur herstellung eines solchen - Google Patents

Dichtmasse und verwendung einer solchen, gehäuse und verfahren zur herstellung eines solchen Download PDF

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Publication number
WO2017060001A1
WO2017060001A1 PCT/EP2016/070031 EP2016070031W WO2017060001A1 WO 2017060001 A1 WO2017060001 A1 WO 2017060001A1 EP 2016070031 W EP2016070031 W EP 2016070031W WO 2017060001 A1 WO2017060001 A1 WO 2017060001A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing part
particles
housing
sealant
sealing joint
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/070031
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann HÄMMERL
Thomas Riepl
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2017060001A1 publication Critical patent/WO2017060001A1/de

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K3/1025—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by non-chemical features of one or more of its constituents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/14—Sealings between relatively-stationary surfaces by means of granular or plastic material, or fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2003/1034—Materials or components characterised by specific properties
    • C09K2003/1053—Elastomeric materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2003/1034—Materials or components characterised by specific properties
    • C09K2003/1081—Water-proofed materials

Definitions

  • the present disclosure relates to a sealant, a use of a sealant, a housing - in particular for an electronic control unit -, a method for producing a housing and an electronic control unit for a motor vehicle.
  • Housing for electronic control units may have several housin ⁇ parts, which are - connected to the fluid-tightly interconnected by means of a sealing compound to protect a arranged in an interior of the housing and equipped with electronic components circuit board. If the sealing effect of the liquid gasket is impaired, moisture may penetrate into the interior and damage the printed circuit board and the components.
  • a housing for an electronic control unit which is particularly reliable and can be sealed to provide a method for producing a housing, by means of which a particularly reliable sealing of the housing can be achieved.
  • a sealant is specified. It is especially wet applied.
  • the sealant is hardenable to an elastic seal.
  • a housing for a elekt ⁇ ronisches control unit is specified.
  • the housing has a first, housing part and a further housing part. Between the first housing part and the further housing part, a sealing joint is formed, which - is filled in the finished state of the housing - with an elastic seal of the cured sealant. In other words, the gap formed by the sealing joint between the housing parts is closed by means of the elastic seal, in particular closed fluid-tight.
  • an electronic control device for a motor vehicle is specified with the housing.
  • the first housing part is, for example, a metallic housing part.
  • the first housing part is a housing base made of an aluminum alloy, which in particular contains silicon and / or copper.
  • the first housing part is a die-cast component.
  • the further housing part can also be made of a metallic material.
  • the further housing part may be a housing cover, for example a sheet-metal lid.
  • the further housing part is made of a metal sheet - e.g. an iron sheet - made.
  • the further housing part is formed from a metal sheet coated at least in the area of the sealing joint.
  • the metal sheet is coated with a layer comprising or consisting of zinc and / or aluminum.
  • it may be a galvanized sheet metal.
  • the layer additionally contains magnesium, e.g. a
  • the fact that the sealant is "wet applied”, is understood in particular that the sealant after application to one of the sealed by means of the sealant housing parts is plastically deformable to in the manufacture of the housing the To achieve the shape of the elastic seal. In particular, when the further housing part is pressed against the first housing part, the sealing compound is plastically deformed in order to fill the sealing joint in a fluid-tight manner between the two housing parts.
  • a wet applied sealant is sometimes referred to as a sealant.
  • the elastic seal is also referred to by the person skilled in the art as a "molded in place” (FIP) seal or “Cured in Place” (CIP) seal. It is in particular ⁇ not a preformed profile seal and not a paint.
  • the sealant contains a matrix material.
  • the matrix material can expediently - at least in a non-cured state of the sealing compound - be plastically deformable and hardenable into an elastic material.
  • Matrix material an elastomeric material.
  • the matrix material is, for example, a silicone material, wherein ⁇ play, a silicone resin, or a polyurethane material, in particular a polyurethane resin.
  • An epoxy resin material is also conceivable as a matrix material.
  • the matrix material may be a moisture-crosslinking and / or temperature-curing material. It may be a one-component or multi-component matrix material. For example, it is a two-component matrix material, with one component being a hardener.
  • the sealant contains a variety of particles.
  • the particles are distributed in particular in the matrix material.
  • the minimum gap dimension - ie the minimum height - of the sealing joint by means of the particles adjustable.
  • the long-term stability of the elastic seal ⁇ is particularly insensitive to tolerances of the component dimension and opposite to assembly tolerances.
  • the particles can be used to ensure the minimum height of the sealing gap at all points of the sealing joint.
  • a low material Stiffness - such as a thin sheet metal cover as another housing part - can not lead to falling below the minimum height between two spacers.
  • the housing parts are everywhere spaced apart, in particular in the region of the sealing joint. The risk of corrosion in the region of the sealing joint can be particularly low in this way.
  • the risk of contact corrosion - such as in adverse environmental conditions such as salt water exposure of the housing - in this way particularly low. So even with comparatively inexpensive components such as a galvanized sheet metal lid - such as an aluminum lid - good long-term stability of the seal can be achieved.
  • the median of the equivalent diameter of the particles - also referred to by the person skilled in the art as d50 or as mean grain size - has, for example, a value of 800 ym or less and / or of 50 ym or more. Preferably, it has a value between 100 ym and 400 ym, with the limits included.
  • the particles have an equivalent diameter of 0, 05 mm or more and of 0, 8 mm or less, more preferably of 0.1 mm or more and of 0.4 mm or less. With particles of such equivalent diameter, a particularly great long-term stability and / or a particularly low material expenditure can be achieved in the fluid-tight sealing of the sealing joint with the sealing compound.
  • the equivalent diameter is in particular the diameter of a sphere which has the same volume as the respective particle.
  • the equivalent diameter can be determined for example on the basis of a micrograph of the cured sealant.
  • all particles have the same equivalent diameter. Under the fact that the particles have the same equivalent diameter is present in particular understood that the equivalent diameter of any two particles differ by less than 10%, preferably less than 5% from each other.
  • the particles are bead-shaped - in particular spherical. In this case, the equivalent diameter corresponds to the diameter of the particles.
  • Diameter of the spherical particles in a preferred embodiment has a value of 0.1 mm or more and in particular of 0, 4 mm or less. For example, it has a value of about 0, 3 mm.
  • a favorable minimum distance of the housing parts in the region of the sealing joint - i. a minimum height of the sealing joint - adjustable.
  • the risk of insufficient sealing effect or unsatisfactory long-term stability of the seal due to a region-to-small height of the seal - which corresponds to the gap of the sealing joint - is so particularly low.
  • all particles are spherical and have the same diameter.
  • the minimum height of the sealing joint is in particular equal to the diameter of the spherical particles.
  • the minimum height of the sealing joint is particularly accurate ⁇ an adjustable.
  • the sealant contains a thixotropic agent to distribute the particles in the sealant evenly.
  • the thixotropic agent may be, for example, silica gel. In this way, the particles can easily get to all points of the interfaces between the housing parts and the sealant.
  • the particles are electrically insulating.
  • it is glass particles, plastic ⁇ particles or ceramic particles.
  • these materials are particularly inert.
  • the Ge ⁇ housing parts may be electrically isolated from each other in the region of the sealing joint and / or the risk of corrosion in the region of the sealing joint is particularly low.
  • it is the particles around glass beads. Due to their mechanical and chemical properties, they are particularly suitable for the sealant.
  • the volume fraction of the particles in the volume of the sealant is greater than or equal to 10%. In this way, a satisfactory mechanical stability of the
  • the volume fraction is less than or equal to 70%, in particular less than or equal to 50%. In this way, the risk is particularly low that the particles generate leakage paths, which penetrate the elastic seal.
  • a volume fraction of 70% corresponds in particular to the percolation limit.
  • the sealant contains a plasticizer, for example a heavy metal.
  • a plasticizer for example a heavy metal.
  • a low degree of crosslinking of the cured sealant and / or a low glass transition temperature of the sealant can be achieved, which is advantageous for the electron and / or ion mobility ⁇ .
  • the chain length of the elastomers of the matrix material may be suitably selected for this purpose.
  • the sealant according to one aspect of the present disclosure for setting the minimum gap size, is one
  • Sealing joint - in particular the sealing joint of the housing for the electronic control unit - used.
  • the sealing joint between the first housing part and the further housing part in one embodiment is filled with the elastic seal of the cured sealant so that the particles touch both the first housing part and the other housing part to set a minimum height of the sealing joint ,
  • the minimum height is so particularly easy and adjustable over the entire length of the elastic seal.
  • housings without pressure compensation element may cause deformation of the housing parts due to pressure differences between the housing interior and the environment.
  • the deformations can exert mechanical stresses, for example tensile and / or shear forces, on the elastic seal.
  • the mecha ⁇ African voltages at the interfaces between the housing parts and the resilient seal depend on the height of the sealing joint and increase with decreasing height of the sealing joint.
  • the particles in the sealant in the housing according to the present disclosure, it can be ensured at all points of the seal that the stresses at the boundary surfaces do not exceed a predetermined value.
  • the risk that the seal dissolves due to the pressure differences from the housing parts is therefore particularly low.
  • a method of manufacturing the housing comprises the following steps:
  • Sealant was applied to the other housing part, the first housing part - on the sealant,
  • the minimum height of the sealing gap is particularly easy to adjust. Tolerances - for example due to irregularities in the deburring of a housing part produced by die-casting - have a particularly small effect on the sealing gap. With conventional housings, uneven removal of spacers can lead to deviations in the minimum height of the sealing joint over its length. In addition, on the housing parts on spacers in the region of the sealing joint completely dispensed with. The small dimensions of such spacers run the risk that the tools with which the housing parts are made ⁇ forth in the spacer quickly exceed allowable tolerances and must be replaced with conventional housings. The method according to the present disclosure is therefore particularly cost-saving.
  • the sealant is cured in an expedient embodiment of the elastic seal.
  • a leak rate test is carried out subsequently to the compression and before the curing of the sealant.
  • leak rate tests are used to determine a quantity of gas passing through the sealing joint in a predetermined period of time and to compare it with a predetermined limit value.
  • the danger is particularly low that the housing fails the test because of too large a leakage rate.
  • the further housing part has tabs which are bent around corresponding sections of the first housing part.
  • the first housing part can also have tabs which are bent around corresponding sections of the further housing part.
  • the other housing part is a metal lid, which has the tabs.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a stage of a method for producing a housing according to a first embodiment
  • Figure 2 is a schematic sectional view of an out ⁇ section of a housing produced by means of the method according to the first embodiment for a control unit.
  • FIG. 1 shows a stage of a method for producing a housing 20 in a schematic sectional view. More precisely, an edge region of the housing 20 to be produced is shown in FIG.
  • the housing 20 produced by the method is in particular a housing 20 of an electronic control unit, for example a control unit of a motor vehicle.
  • the controller is an engine control unit.
  • the first, metallic housing part 22 is, for example, a die-cast part of an aluminum alloy, in particular of an alloy familiar to the person skilled in the art as AlSiCu.
  • the first housing part is, for example, a housing base into which a printed circuit board equipped with electronic components can be inserted-and used in the finished control unit. 1
  • the further housing part 24 is, for example, a cover which closes a mounting opening of the first housing part 22.
  • the further housing part 24 is presently formed from an iron sheet, for example by embossing, deep drawing or the like, and galvanized.
  • the housing parts 22, 24 are fluid-tightly interconnected.
  • an elastic seal 1 is produced in the method, which is arranged gap-filling in a sealing joint 26 between the first housing part 22 and the other housing part 24 to the sealing joint 26 to ver ⁇ close.
  • a sealing compound is applied wet to one of the housing parts 22, 24.
  • the sealing compound in the form of a sealing bead 10 is applied to the first housing part 22.
  • approximately ⁇ exporting the first housing part 22 is provided with a sealing joint to be formed extending along the groove 26 222nd
  • the sealing bead 10 is applied along the groove 222 on the first housing part 22 so that it is partially received in the groove 222 and preferably protrudes beyond the groove 222 addition.
  • the sealant can be positioned particularly accurately.
  • Such a groove 222 is also suitable for other embodiments of the invention.
  • the sealing bead 10 is applied to the further housing part 24. This can also be provided with a along the trainees sealing groove 26 extending groove for partially receiving the sealing bead 10.
  • the sealant - and thus also the elastic seal 1 after curing of the sealant - a silicone material or a polyurethane material as the matrix material 11.
  • the matrix material 11 a heavy metal added as a plasticizer be.
  • the volume fraction of the particles 12 is below the percolation limit, so that a reliable sealing contact between the seal 1 and the housing parts 22, 24 is ensured.
  • the sealant preferably contains silica gel as a thixotropic agent in order to distribute the glass spheres uniformly in the matrix material 11. All particles 12, ie all glass spheres have the same diameter of 0.3 mm.
  • the further housing part 24 is pressed onto the sealant.
  • the further housing part 24 is placed on the sealant and the other housing part 24 and the first housing part 22 are pressed together so that the sealing joint 26 is formed.
  • the sealing compound is plastically deformed and thus receives its final, the sealing joint 26 filling shape.
  • the interaction ⁇ pressing the housing parts 22, 24 is carried out until the particles 12 contact both of the first housing part 22 and the further housing part (24).
  • the contact pressure is chosen so large that at all points along the sealing joint 26 spherical
  • the sealant is cured to the elastic seal 1.
  • the sealing compound may, depending on the material, for example with light, e.g. UV light, or heat are applied.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a section of the finished housing 20.
  • the further housing part 24 is placed in the region of the mounting opening on the first housing part 22 such that along a peripheral edge region, the sealing joint 26 is formed, by means of which the fluid-tight connection between the hous ⁇ parts 22, 24 is made.
  • the fluid-tight connection is achieved by means of the elastic seal 1, which is arranged gap filling in the sealing joint 26 so that it adjoins both the first housing part 22 and the other housing part 24 to close the sealing joint 26.
  • the elastic seal 1 By means of the elastic seal 1, an inner space 28 of the housing 20 is sealed fluid-tight against the environment of the housing 20.
  • the minimum height Hmin of the sealing joint 26 is set.
  • the minimum height Hmin corresponds to the diameter of the particles 12.

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Abstract

Es wird eine Dichtmasse angegeben, die nass aufbringbar und zu einer elastischen Dichtung (1) aushärtbar ist. Die Dichtmasse enthält ein Matrixmaterial (11) und eine Vielzahl von Partikeln (12), die einen Äquivalentdurchmesser von 0,05 mm oder mehr und von 0,8 mm oder weniger haben. Weiter werden eine Verwendung der Dichtmasse, ein Gehäuse (20) - insbesondere für ein elektronisches Steuergerät - und ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses (20) angegeben.

Description

Beschreibung
Dichtmasse und Verwendung einer solchen, Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines solchen
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Dichtmasse, eine Verwendung einer Dichtmasse, ein Gehäuse - insbesondere für ein elektronisches Steuergerät -, ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses und ein elektronisches Steuergerät für ein Kraftfahrzeug .
Gehäuse für elektronische Steuergeräte können mehrere Gehäu¬ seteile aufweisen, die - zum Schutz einer in einem Innenraum des Gehäuses angeordneten und mit elektronischen Bauelementen bestückten Leiterplatte - mittels einer Dichtmasse fluiddicht miteinander verbunden sind. Ist die Dichtwirkung der Flüssigdichtung beeinträchtigt, kann Feuchtigkeit in den Innenraum eindringen und die Leiterplatte und die Bauelemente beschädigen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Dichtmasse anzugeben, die eine besonders zuverlässige Abdichtung eines Gehäuses ermöglicht. Es sind weitere Aufgaben der vor¬ liegenden Offenbarung, ein Gehäuse für ein elektronisches Steuergerät anzugeben, das besonders zuverlässig abdichtbar ist und ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses anzugeben, mittels welchem eine besonders zuverlässige Abdichtung des Gehäuses erzielbar ist.
Diese Aufgaben werden durch eine Dichtmasse, eine Verwendung der Dichtmasse, ein Gehäuse und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und in den Figuren offenbart.
Gemäß einem Aspekt wird eine Dichtmasse angegeben. Sie ist insbesondere nass aufbringbar. Die Dichtmasse ist zu einer elastischen Dichtung aushärtbar. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Gehäuse für ein elekt¬ ronisches Steuergerät angegeben. Das Gehäuse hat ein erstes, Gehäuseteil und ein weiteres Gehäuseteil. Zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem weiteren Gehäuseteil ist eine Dichtfuge ausgebildet, die - im fertiggestellten Zustand des Gehäuses - mit einer elastischen Dichtung aus der ausgehärteten Dichtmasse gefüllt ist. Mit anderen Worten ist der von der Dichtfuge gebildete Spalt zwischen den Gehäuseteilen mittels der elastischen Dichtung verschlossen, insbesondere fluiddicht verschlossen .
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein elektronisches Steuergerät für ein Kraftfahrzeug mit dem Gehäuse angegeben.
Das erste Gehäuseteil ist beispielsweise ein metallisches Gehäuseteil. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Gehäuseteil um einen Gehäusegrundkörper aus einer Aluminiumlegierung, die insbesondere Silizium und/oder Kupfer enthält. Insbesondere ist das erste Gehäuseteil ein Druckgussbauteil.
Das weitere Gehäuseteil kann ebenfalls aus einem metallischen Material gefertigt sein. Das weitere Gehäuseteil kann ein Gehäusedeckel sein, beispielsweise ein Blech-Deckel. Insbe- sondere ist das weitere Gehäuseteil aus einem Metallblech - z.B. einem Eisenblech - gefertigt. Bei einer Ausgestaltung ist das weitere Gehäuseteil aus einem zumindest im Bereich der Dichtfuge beschichteten Metallblech gebildet. Beispielsweise ist das Metallblech mit einer Schicht beschichtet, die Zink und/oder Aluminium aufweist oder daraus besteht. Insbesondere kann es sich um ein verzinktes Metallblech handeln. Bei einer Weiterbildung enthält die Schicht zusätzlich Magnesium, z.B. eine
Zink-Magnesium-Legierung . Darunter, dass die Dichtmasse "nass aufbringbar" ist, wird insbesondere verstanden, dass die Dichtmasse nach dem Aufbringen auf eines der mittels der Dichtmasse abzudichtenden Gehäuseteile plastisch verformbar ist, um bei der Herstellung des Gehäuses die Gestalt der elastischen Dichtung zu erzielen. Insbesondere wird die Dichtmasse beim Andrücken des weiteren Gehäuseteils an das erste Gehäuseteil plastisch verformt, um die Dichtfuge zwischen den beiden Gehäuseteilen fluiddicht zu füllen. Eine nass aufbringbare Dichtmasse wird gelegentlich auch als Dichtungskitt bezeichnet. Die elastische Dichtung wird vom Fachmann auch als FIP-Dichtung ("Formed in Place" Dichtung) oder CIP-Dichtung ("Cured in Place" Dichtung) bezeichnet. Es handelt sich ins¬ besondere nicht um eine vorgeformte Profildichtung und auch nicht um einen Lack.
Die Dichtmasse enthält ein Matrixmaterial. Das Matrixmaterial kann zweckmäßigerweise - jedenfalls in einem nicht ausgehärteten Zustand der Dichtmasse - plastisch verformbar und zu einem elastischen Material aushärtbar sein. Vorzugsweise ist das
Matrixmaterial ein Elastomer-Material. Bei dem Matrixmaterial handelt es sich beispielsweise um ein Silikonmaterial, bei¬ spielsweise ein Silikonharz, oder um ein Polyurethan-Material, insbesondere um ein PUR-Kunstharz . Auch ein Epoxidharz-Material ist als Matrixmaterial denkbar. Das Matrixmaterial kann ein feuchtigkeitsvernetzendes und/oder temperaturaushärtendes Material sein. Es kann sich um ein einkomponentiges oder mehrkomponentiges Matrixmaterial handeln. Beispielsweise handelt es sich um ein zweikomponentiges Matrixmaterial, wobei eine Komponente ein Härter ist.
Zusätzlich enthält die Dichtmasse eine Vielzahl von Partikeln. Die Partikel sind insbesondere in dem Matrixmaterial verteilt. Mit Vorteil ist das minimale Spaltmaß - d.h. die minimale Höhe - der Dichtfuge mittels der Partikel einstellbar. Die Lang¬ zeitstabilität der elastischen Dichtung ist gegenüber Toleranzen der Bauteilabmessung und gegenüber Montagetoleranzen so besonders unempfindlich. Im Gegensatz zu einzelnen Abstands- haltern, die bei konventionellen Gehäuses an den Gehäuseteilen ausgeformt oder an diese angeformt sein können, kann mittels der Partikel an allen Stellen der Dichtfuge die minimale Höhe des Dichtspalts sichergestellt werden. Eine geringe Material- Steifigkeit - etwa eines dünnen Blechdeckels als weiteres Gehäuseteil - kann nicht zum Unterschreiten der minimalen Höhe zwischen zwei Abstandshaltern führen. Insbesondere kann auf solche Abstandshalter, an denen sich das erste Gehäuseteil und das weitere Gehäuseteil berühren, vollständig verzichtet werden . Die Gehäuseteile sind insbesondere im Bereich der Dichtfuge überall voneinander beabstandet . Die Korrosionsgefahr im Bereich der Dichtfuge kann auf diese Weise besonders gering sein.
Beispielsweise im Fall eines ersten Gehäuseteils aus einer Aluminiumlegierung und eines weiteren Gehäuseteil, das ein verzinkter Blechdeckel ist, ist die Gefahr von Kontaktkorrosion - etwa bei ungünstigen Umweltbedingungen wie Salzwasser-Exposition des Gehäuses - auf diese Weise besonders gering. So ist auch mit vergleichsweise preiswerten Bauteilen wie einem verzinkten Blechdeckel - etwa anstelle eines Aluminiumdeckels - eine gute Langzeitstabilität der Dichtung erzielbar.
Der Median des Äquivalentdurchmessers der Partikel - vom Fachmann auch als d50 oder als mittlere Korngröße bezeichnet - hat beispielsweise einen Wert von 800 ym oder weniger und/oder von 50 ym oder mehr. Vorzugsweise hat er einen Wert zwischen 100 ym und 400 ym, wobei die Grenzen eingeschlossen sind. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung haben die Partikel einen Äquivalentdurchmesser von 0, 05 mm oder mehr und von 0, 8 mm oder weniger, besonders bevorzugt von 0,1 mm oder mehr und von 0,4 mm oder weniger. Mit Partikeln derartiger Äquivalentdurchmesser sind beim fluiddichten Verschließen der Dichtfuge mit der Dichtmasse eine besonders große Langzeitstabilität und/oder ein besonders geringer Materialaufwand erzielbar.
Der Äquivalentdurchmesser ist dabei insbesondere der Durchmesser einer Kugel, die das gleiche Volumen hat wie das jeweilige Partikel. Der Äquivalentdurchmesser ist beispielsweise anhand eines Schliffbilds der ausgehärteten Dichtmasse bestimmbar.
Bei einer Ausgestaltung haben alle Partikel den gleichen Äquivalentdurchmesser. Darunter, dass die Partikel den gleichen Äquivalentdurchmesser haben wird vorliegend insbesondere verstanden, dass die Äquivalentdurchmesser von je zwei beliebigen Partikeln um weniger als 10 %, bevorzugt um weniger als 5 % voneinander abweichen. Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die Partikel perlen-förmig - insbesondere kugelförmig. In diesem Fall entspricht der Äquivalentdurchmesser dem Durchmesser der Partikel. Der
Durchmesser der kugelförmigen Partikel hat bei einer bevorzugten Ausgestaltung einen Wert von 0,1 mm oder mehr und insbesondere von 0, 4 mm oder weniger. Beispielsweise hat er einen Wert von etwa 0, 3 mm. Auf diese Weise ist mittels der Partikel ein vorteilhafter minimaler Abstand der Gehäuseteile im Bereich der Dichtfuge - d.h. eine minimale Höhe der Dichtfuge - einstellbar. Die Gefahr einer unzureichenden Dichtwirkung oder einer nicht zufrie- denstellenden Langzeitstabilität der Dichtung aufgrund einer bereichsweise zu kleinen Höhe der Dichtung - die dem Spaltmaß der Dichtfuge entspricht - ist so besonders gering.
Vorzugsweise sind alle Partikel kugelförmig und haben den gleichen Durchmesser. Die minimale Höhe der Dichtfuge ist insbesondere gleich dem Durchmesser der kugelförmigen Partikel. So ist die minimale Höhe der Dichtfuge besonders genau ein¬ stellbar . Bevorzugt enthält die Dichtmasse ein Thixotropiermittel, um die Partikel in der Dichtmasse gleichmäßig zu verteilen. Bei dem Thixotropiermittel kann es sich zum Beispiel um Kieselgel handeln. Auf diese Weise können die Partikel in einfacher Weise an alle Stellen der Grenzflächen zwischen den Gehäuseteilen und der Dichtmasse gelangen.
Bei einer Ausgestaltung sind die Partikel elektrisch isolierend. Beispielsweise handelt es sich um Glaspartikel, Kunststoff¬ partikel oder Keramikpartikel. Mit Vorteil sind diese Mate- rialien insbesondere inert. Auf diese Weise können die Ge¬ häuseteile im Bereich der Dichtfuge elektrisch voneinander isoliert sein und/oder die Korrosionsgefahr im Bereich der Dichtfuge ist besonders gering. Vorzugsweise handelt es sich bei den Partikeln um Glasperlen. Diese sin aufgrund ihrer mechanischen und chemischen Eigenschaften besonders gut für die Dichtmasse geeignet. Bei einer Ausgestaltung ist der Volumenanteil der Partikel am Volumen der Dichtmasse größer oder gleich 10%. Auf diese Weise ist eine zufriedenstellende mechanische Stabilität der
Dichtmasse erzielbar, wenn die Gehäuseteile bei der Herstellung aufeinander gepresst werden. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist der Volumenanteil kleiner oder gleich 70%, insbesondere kleiner oder gleich 50%. Auf diese Weise ist die Gefahr besonders gering, dass die Partikel Leckagepfade erzeugen, welche die elastische Dichtung durchdringen. Ein Volumenanteil von 70% entspricht dabei insbesondere dem Perkolationslimit .
Bei einer Ausgestaltung enthält die Dichtmasse einen Weichmacher, zum Beispiel ein Schwermetall. Auf diese Weise sind ein geringer Vernetzungsgrad der ausgehärteten Dichtmasse und/oder eine niedrige Glastemperatur der Dichtmasse erzielbar, was sich vorteilhaft auf die Elektronen- und/oder Ionenmobilität aus¬ wirkt. Alternativ oder zusätzlich kann hierzu die Kettenlänge der Elastomere des Matrixmaterials geeignet gewählt sein.
Die Dichtmasse wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Of- fenbarung zur Einstellung des minimalen Spaltmaßes einer
Dichtfuge - insbesondere der Dichtfuge des Gehäuses für das elektronische Steuergerät - verwendet.
Bei dem Gehäuse ist die Dichtfuge zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem weiteren Gehäuseteil bei einer Ausgestaltung derart mit der elastischen Dichtung aus der ausgehärteten Dichtmasse derart gefüllt, dass die Partikel sowohl das erste Gehäuseteil als auch das weitere Gehäuseteil berühren, um eine minimale Höhe der Dichtfuge einzustellen. Die minimale Höhe ist so besonders einfach und genau über die gesamte Länge der elastischen Dichtung einstellbar . Beispielsweise bei Gehäusen ohne Druckausgleichselement kann es zu Verformungen der Gehäuseteile aufgrund von Druckunterschieden zwischen dem Gehäuseinnenraum und der Umgebung kommen. Die Verformungen können mechanische Spannungen, z.B. Zug- und/oder Scherkräfte, auf die elastische Dichtung ausüben. Die mecha¬ nischen Spannungen an den Grenzflächen zwischen den Gehäuseteilen und der elastischen Dichtung hängen dabei von der Höhe der Dichtfuge ab und nehmen mit abnehmender Höhe der Dichtfuge zu. Mit Vorteil kann mittels der Partikel in der Dichtmasse bei dem Gehäuse gemäß der vorliegenden Offenbarung an allen Stellen der Dichtung sichergestellt werden, dass die Spannungen an den Grenzflächen einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten. Die Gefahr, dass sich die Dichtung aufgrund der Druckunterschiede von den Gehäuseteilen löst ist daher besonders gering.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung des Gehäuses angegeben. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte :
- Bereitstellen des ersten Gehäuseteils und des weiteren Gehäuseteils,
- Aufbringen einer Dichtmasse gemäß einem einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf das erste Gehäuseteil und/oder auf das weitere Gehäuseteil,
- Aufsetzen des weiteren Gehäuseteils - oder, falls die
Dichtmasse auf das weitere Gehäuseteil aufgebracht wurde, des ersten Gehäuseteils - auf die Dichtmasse,
- Zusammenpressen des weiteren Gehäuseteils und des ersten Gehäuseteils, bis die Partikel sowohl das erste Gehäuseteil als auch das weitere Gehäuseteil berühren.
Mittels des Verfahrens ist die minimale Höhe des Dichtspalts besonders einfach einstellbar. Toleranzen - etwa durch Un- gleichmäßigkeiten beim Entgraten eines im Druckgussverfahren hergestellten Gehäuseteils - haben eine besonders geringe Auswirkung auf den Dichtspalt. Bei konventionellen Gehäusen kann ungleichmäßiges Abtragen von Abstandshaltern zu Abweichungen der minimalen Höhe der Dichtfuge über deren Länge führen. Zudem kann an den Gehäuseteilen auf Abstandshalter im Bereich der Dichtfuge vollständig verzichtet werden. Die kleinen Abmessungen derartiger Abstandshalter bergen bei konventionellen Gehäusen die Gefahr, dass die Werkzeuge, mit denen die Gehäuseteile her¬ gestellt werden, im Bereich der Abstandshalter schnell zulässige Toleranzen überschreiten und ausgewechselt werden müssen. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist daher besonders kostensparend .
Nachfolgend auf das Zusammenpressen wird die Dichtmasse bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung zu der elastischen Dichtung ausgehärtet. Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird nachfolgend auf das Zusammenpressen und vor dem Aushärten der Dichtmasse ein Leckraten-Test durchgeführt. Mittels des
Leckraten-Tests wird insbesondere eine in einer vorgegebenen Zeitspanne durch die Dichtfuge hindurch tretende Gasmenge bestimmt und mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen. Bei dem Verfahren und dem Gehäuse gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Gefahr besonders gering, dass das Gehäuse wegen einer zu großen Leckrate den Test nicht besteht.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine
Crimp-Verbindung zwischen dem ersten und dem weiteren Gehäuseteil hergestellt. Beispielsweise hat das weitere Gehäuseteil Laschen, die um korrespondierende Abschnitte des ersten Ge- häuseteils herum gebogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch das erste Gehäuseteil Laschen haben, die um korrespondierende Abschnitte des weiteren Gehäuseteils gebogen werden. Beispielsweise ist das weitere Gehäuseteil ein Blechdeckel, der die Laschen aufweist. Mittels des Vercrimpens sind die Ge- häuseteile besonders gut mechanisch fixierbar, insbesondere bereits vor dem Aushärten der Dichtmasse.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei¬ terbildungen der Dichtmasse, des Gehäuses, der Verwendung, des Steuergeräts und des Verfahrens ergeben sich aus den folgenden, in Zusammenhang mit den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen .
Es zeigen: Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Stadiums eines Verfahrens zur Herstellung eines Gehäuses gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Aus¬ schnitts eines mittels des Verfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hergestellten Gehäuses für ein Steuergerät .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In manchen Figuren können einzelne Bezugszeichen zur Verbesserung der Übersichtlichkeit weggelassen sein. Die Figuren und die Grö- ßenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein .
Figur 1 zeigt ein Stadium eines Verfahrens zur Herstellung eines Gehäuses 20 in einer schematischen Schnittdarstellung. Genauer ist in Figur 1 ein Randbereich des herzustellenden Gehäuses 20 gezeigt. Das mit dem Verfahren hergestellte Gehäuse 20 ist insbesondere ein Gehäuse 20 eines elektronischen Steuergeräts, zum Beispiel eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeugs. Bei¬ spielsweise ist das Steuergerät ein Motorsteuergerät.
In dem dargestellten Verfahrensstadium sind ein erstes me- tallisches Gehäuseteil 22 und ein weiteres metallisches Ge¬ häuseteil 24 des Gehäuses 20 bereitgestellt. Bei dem ersten, metallischen Gehäuseteil 22 handelt es sich beispielsweise um ein Druckgussteil aus einer Aluminiumlegierung, insbesondere aus einer dem Fachmann als AlSiCu geläufigen Legierung. Das erste Gehäuseteil ist beispielsweise ein Gehäusegrundkörper, in den eine mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatte einsetzbar - und im fertiggestellten Steuergerät eingesetzt - ist . 1
Das weitere Gehäuseteil 24 ist beispielsweise ein Deckel, der eine Montageöffnung des ersten Gehäuseteils 22 verschließt. Das weitere Gehäuseteil 24 ist vorliegend aus einem Eisenblech geformt, zum Beispiel durch Prägen, Tiefziehen oder dergleichen, und verzinkt.
Bei dem Verfahren werden die Gehäuseteile 22, 24 fluiddicht miteinander verbunden. Hierzu wird bei dem Verfahren eine elastische Dichtung 1 hergestellt, die spaltfüllend in einer Dichtfuge 26 zwischen dem ersten Gehäuseteil 22 und dem weiteren Gehäuseteil 24 angeordnet ist um die Dichtfuge 26 zu ver¬ schließen .
Zur Herstellung der elastischen Dichtung 1 wird eine Dichtmasse nass auf eines der Gehäuseteile 22, 24 aufgebracht. Vorliegend wird die Dichtmasse in Gestalt einer Dichtraupe 10 auf das erste Gehäuseteil 22 aufgebracht. Bei dem vorliegenden Ausfüh¬ rungsbeispiel ist das erste Gehäuseteil 22 mit einer entlang der auszubildenden Dichtfuge 26 verlaufenden Nut 222 versehen. Bei der Herstellung wird die Dichtraupe 10 entlang der Nut 222 auf das erste Gehäuseteil 22 aufgetragen so dass sie teilweise in der Nut 222 aufgenommen ist und vorzugsweise über die Nut 222 hinaus ragt. Dabei ist mittels der Nut 222 die Dichtmasse besonders genau positionierbar. Eine derartige Nut 222 ist auch für andere Ausführungsformen der Erfindung geeignet. Es ist auch denkbar, dass die Dichtraupe 10 auf das weitere Gehäuseteil 24 aufgebracht wird. Dieses kann ebenfalls mit einer entlang der auszubildenden Dichtfuge 26 verlaufenden Nut zur teilweisen Aufnahme der Dichtraupe 10 versehen sein.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Dichtmasse - und damit auch die elastische Dichtung 1 nach dem Aushärten der Dichtmasse - ein Silikonmaterial oder ein Polyurethan-Material als Matrixmaterial 11. Beispielsweise im Fall von Polyure¬ than-Material kann dem Matrixmaterial 11 ein Schwermetall als Weichmacher zugesetzt sein. In das Matrixmaterial sind Partikel 12 in Form von Glaskugeln mit einem Volumenanteil von 10% oder mehr, beispielsweise von 30% eingebettet. Der Volumenanteil der Partikel 12 liegt unterhalb des Perkolationslimits , so dass ein zuverlässig dichtender Kontakt zwischen der Dichtung 1 und den Gehäuseteilen 22, 24 gewährleistet ist. Zudem enthält die Dichtmasse vorzugsweise Kieselgel als Thixotropiermittel, um die Glaskugeln gleichmäßig in dem Matrixmaterial 11 zu verteilen. Alle Partikel 12, d.h. alle Glaskugeln haben den gleichen Durchmesser von 0,3 mm.
Nachfolgend auf das Aufbringen der Dichtraupe 10 wird das weitere Gehäuseteil 24 auf die Dichtmasse aufgedrückt. Mit anderen Worten wird das weitere Gehäuseteil 24 auf die Dichtmasse aufgesetzt und das weitere Gehäuseteil 24 und das erste Gehäuseteil 22 werden zusammengepresst so dass die Dichtfuge 26 ausgebildet wird. Dabei wird die Dichtmasse plastisch verformt und erhält so ihre endgültige, die Dichtfuge 26 füllende Gestalt. Das Zusammen¬ pressen der Gehäuseteile 22, 24 erfolgt, bis die Partikel 12 sowohl das erste Gehäuseteil 22 als auch das weitere Gehäuseteil (24) berühren. Die Anpresskraft wird dabei so groß gewählt, dass an allen Stellen längs der Dichtfuge 26 kugelförmige
Glas-Partikel 12 beide Gehäuseteile 22, 24 an den gegenüber¬ liegenden Seiten der Dichtfuge 26 berühren und so eine weitergehende Annäherung der Gehäuseteile 22, 24 blockieren.
Nachfolgend wird die Dichtmasse zu der elastischen Dichtung 1 ausgehärtet. Hierzu kann die Dichtmasse je nach Material beispielweise mit Licht, z.B. UV-Licht, oder Wärme beaufschlagt werden .
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts des fertiggestellten Gehäuses 20.
Das weitere Gehäuseteil 24 ist im Bereich der Montageöffnung auf das erste Gehäuseteil 22 derart aufgesetzt, dass entlang eines umfangsseitigen Randbereichs die Dichtfuge 26 ausgebildet ist, mittels der die fluiddichte Verbindung zwischen den Gehäu¬ seteilen 22, 24 hergestellt ist. Die fluiddichte Verbindung ist mittels der elastischen Dichtung 1 erzielt, welche spaltfüllend in der Dichtfuge 26 angeordnet ist, so dass sie sowohl an das erste Gehäuseteil 22 als auch an das weitere Gehäuseteil 24 angrenzt um die Dichtfuge 26 zu verschließen. Mittels der elastischen Dichtung 1 ist ein Innenraum 28 des Gehäuses 20 fluiddicht gegen die Umgebung des Gehäuses 20 abgeschlossen.
Mittels der Glaskugeln, d.h. der Partikel 12, ist die minimale Höhe Hmin der Dichtfuge 26 eingestellt. Die minimale Höhe Hmin entspricht dem Durchmesser der Partikel 12. Mittels der Partikel 12 ist sichergestellt, dass die minimale Höhe Hmin über die gesamte Breite B der Dichtfuge 26 und über die gesamte Länge der Dichtfuge 26 nicht unterschritten wird, so dass die Gehäuseteile 22, 24 einander im Bereich der Dichtfuge 26 nicht berühren. Im Bereich der Nut 222 hat die Dichtfuge 26 eine Höhe, die größer ist als die minimale Höhe Hmin.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ausführungsbeispielen und Patentansprüchen beinhaltet.

Claims

Dichtmasse, die nass aufbringbar und zu einer elastischen Dichtung (1) aushärtbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmasse ein Matrixmaterial (11) und eine Vielzahl von Partikeln (12) enthält die einen Äquivalentdurchmesser von 0,05 mm oder mehr und von 0,8 mm oder weniger haben.
Dichtmasse nach dem vorhergehendenden Anspruch, wobei die Partikel einen Äquivalentdurchmesser von 0,1 mm oder mehr und von 0,4 mm oder weniger haben.
Dichtmasse nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei alle Partikel den gleichen Äquivalentdurchmesser haben.
Dichtmasse nach einem der vorhergehendenden Ansprüche, wobei die Partikel kugelförmig sind.
Dichtmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikel elektrisch isolierend sind.
Dichtmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Partikel Glaspartikel, insbesondere Glasperlen, Kunststoffpartikel oder Keramikpartikel sind.
Dichtmasse nach vorhergehendem Anspruch, die ein Silikonmaterial oder ein Polyurethan-Material als Matrix¬ material (11) enthält.
Verwendung einer Dichtmasse gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Einstellung einer minimalen Höhe (Hmin) einer Dichtfuge mittels der Partikel (12) .
Gehäuse (20) für ein elektronisches Steuergerät mit einem ersten Gehäuseteil (22) und einem weiteren Gehäuseteil (24), wobei zwischen dem ersten Gehäuseteil (22) und dem weiteren Gehäuseteil (24) eine Dichtfuge (26) ausgebildet ist, die mit einer elastischen Dichtung (1) aus der ausgehärteten Dichtmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche derart gefüllt ist, dass die Partikel sowohl das erste Gehäuseteil (22) als auch das weitere Gehäuseteil
(24) berühren, um eine minimale Höhe (Hmin) der Dichtfuge
(26) einzustellen.
Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses, mit den
Schritten :
- Bereitstellen eines ersten Gehäuseteils (22) und eines weiteren Gehäuseteils (24),
- Aufbringen einer Dichtmasse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auf das erste Gehäuseteil (22),
- Aufsetzen des weiteren Gehäuseteils (24) auf die Dichtmasse,
- Zusammenpressen des weiteren Gehäuseteils (24) und des ersten Gehäuseteils (22), bis die Partikel (12) sowohl das erste Gehäuseteil (22) als auch das weitere Gehäuseteil (24) berühren.
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