Wir sind AEconversion, Ihre Spezialisten für individuelle Stromversorgungslösungen. Unser Unternehmen hat sich auf die Entwicklung und Herstellung maßgeschneiderter Stromversorgungen spezialisiert, die genau auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind. Mit unserer langjährigen Erfahrung und unserem Engagement für höchste Qualität bieten wir Ihnen innovative und zuverlässige Lösungen, die Ihren höchsten Ansprüchen gerecht werden. Für die optimale Integration realisieren wir geeignete Gehäuseschutzarten für Ihre kundenspezifische Stromversorgung.
Stromversorgungen müssen je nach Einsatzumgebung zuverlässig vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Staub, Feuchtigkeit, Strahlwasser oder sogar zeitweiliges Eintauchen können andernfalls zu Kurzschlüssen, Korrosion oder Ausfällen führen. Gleichzeitig darf das Gehäuse keinen unzulässigen Kontakt zu spannungsführenden Teilen ermöglichen.
Die sogenannte Gehäuseschutzart beschreibt, wie gut es gegen das Eindringen von Fremdkörpern, Wasser sowie gegen direkte Berührung geschützt ist. Weit verbreitet ist hierfür das IP-Code-System nach IEC 60529, das mit zwei Kennziffern den Schutzgrad definiert: die erste Ziffer beschreibt den Schutz gegen feste Fremdkörper, die zweite den Wasserschutz.
Beispielsweise bedeutet IP67, dass ein Gehäuse vollständig staubdicht ist und gleichzeitig zeitweiliges Untertauchen in Wasser schadlos übersteht. In Nordamerika kommen neben dem IP-System auch die NEMA-Typen (z. B. NEMA 250) und UL-Klassifikationen (UL 50E) zum Einsatz, die darüber hinaus Korrosionsbeständigkeit, Ölresistenz und Schutz bei Vereisung berücksichtigen. So entspricht etwa NEMA Typ 6 in vielen Punkten IP67, erfordert jedoch zusätzliche Nachweise durch spezielle Prüfungen.
Gehäuseschutzarten definieren, wie gut elektrische Geräte gegen Umwelteinflüsse wie Staub, Feuchtigkeit oder Berührung geschützt sind. Die am weitesten verbreitete Klassifikation ist der sogenannte IP-Code (Ingress Protection) nach IEC 60529. Dieser besteht aus zwei Ziffern:
Beispiel: IP67 bedeutet vollständiger Staubschutz und Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen (1 m Tiefe für 30 Minuten).
Typische Schutzarten in der Industrie:
Bei AEconversion verstehen wir, dass jede Anwendung spezielle Anforderungen hat. Deshalb entwickeln wir hochzuverlässige Stromversorgungen und leistungselektronische Systeme mit optimalem Gehäuseschutz – abgestimmt auf Ihre Umgebung: Industrie, Outdoor und Spezialbereiche. Als Hersteller und Entwickler liefern wir geprüfte IP-Schutzkonzepte bis IP6k9K – inklusive thermischem Design, Dichtsystem, EMV und mechanischer Integration.
Verwendung modernster Technologien und Materialien wie Wide-Bandgap-Halbleiter (SiC, GaN) für höchste Effizienz und Zuverlässigkeit
IP-Code | Staubschutz | Wasserschutz | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
IP20 | Kein Staubschutz, Fingerkontakt möglich | Kein Wasserschutz | Schaltschrank, Innenräume |
IP54 | Eingeschränkt (Staub in harmloser Menge) | Spritzwasser aus allen Richtungen | Labore, Industriehallen |
IP65 | Staubdicht | Strahlwasser aus beliebigem Winkel | Außenanlagen, Offshore |
IP66 | Staubdicht | Starkes Strahlwasser | Außenanlagen, Offshore |
IP67 | Staubdicht | Eintauchen bis 1 m für 30 Min | Outdoor, Fahrzeugtechnik, Industrieumgebung |
IP68 | Staubdicht | Dauerhaftes Untertauchen (Herstellerangabe) | Unterwassertechnik, Erdverlegung |
IP69K | IP69K Staubdicht | Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung | Lebensmittelindustrie, Waschanlagen, Medizingeräte |
Stromversorgungen mit hoher Schutzart erfordern eine dichte, unter Umständen vergossene oder gekapselte Bauweise. Dabei müssen kritische Punkte wie Gehäusedeckel, Kabeldurchführungen und Steckverbinder sorgfältig abgedichtet werden – häufig mit O-Ringen oder Elastomer-Dichtungen. Ab IP67 kommen oft auch Belüftungselemente und Wärmeableitkonzepte hinzu.
Beispielhafte Elemente einer IP67-Stromversorgung:
Die Entwicklung von Stromversorgungen mit Schutzarten wie IP67 oder höher stellt hohe Anforderungen an das Gehäusedesign. Eine erfolgreiche Umsetzung erfordert eine präzise Abstimmung von Dichtungsstrategie, thermischem Konzept, Materialauswahl und mechanischer Festigkeit.
Um eine zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten, müssen alle Gehäuseöffnungen – etwa Deckelfugen, Kabeldurchführungen oder Schraubverbindungen – dauerhaft gegen das Eindringen von Wasser und Staub geschützt sein. Zum Einsatz kommen in der Regel elastische Dichtsysteme wie O-Ringe oder Flachdichtungen aus Silikon, EPDM oder NBR. Bei IP67 sind umlaufende O-Ringe mit definiertem Quetschmaß (typisch 20–30 %) und präzise tolerierte Dichtnuten üblich. Schraubenverbindungen werden durch Dichtscheiben oder versenkte Gewindebuchsen abgedichtet und mit festgelegtem Drehmoment angezogen, um den Anpressdruck konstant zu halten.
Die eingesetzten Dichtstoffe müssen nicht nur druck-, sondern auch alterungs- und temperaturbeständig sein. Während bei IP67 ein hydrostatischer Druck von etwa 0,1 bar auftritt, wirken bei IP69K punktuell bis zu 100 bar (10 MPa) Strahldruck. Deshalb sind auch Alterungstests wie 1000 Stunden bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit gängige Prüfanforderungen.
In vielen Anwendungen wird die Elektronik vollständig vergossen („potted“), typischerweise mit Epoxid- oder Polyurethanharzen. Dies garantiert eine hermetische Abdichtung, verbessert die Wärmeableitung und schützt vor Vibrationen. Der Nachteil: vergossene Systeme sind nicht mehr reparabel und oft schwerer. Auch aus Kostengründen: wir verzichten fast immer auf Verguss. Eine leichtere Alternative ist das Conformal Coating – also das Aufbringen eines dünnen Schutzlacks (z. B. Silikon oder Acryl), das jedoch keinen Gehäuseschutz ersetzt.
Kabeldurchführungen werden entweder mit zertifizierten Kabelverschraubungen und integrierten Dichtungen oder direkt übervergossen ausgeführt. Besonders im Außenbereich ist auf UV-beständige Materialien wie EPDM zu achten. Um Druckunterschiede durch Temperaturwechsel oder Höhenänderung auszugleichen, kommen mikroporöse Belüftungselemente (z. B. aus PTFE) zum Einsatz. Diese lassen Luft entweichen, verhindern aber das Eindringen von Wasser. Gerade bei Gehäusen mit mehr als einem Liter Innenvolumen sind solche Druckausgleichselemente essenziell.
Eine der größten Herausforderungen bei hochdichten Stromversorgungen ist die Wärmeabfuhr. Da Lüfter oder Lüftungsöffnungen bei IP67 nicht zulässig sind, erfolgt das Thermomanagement rein passiv über Wärmeleitung – etwa durch Baseplates, die direkt mit der Gehäusewand verbunden sind. Gehäuse aus wärmeleitendem Aluminium mit integrierten Kühlrippen ersetzen dabei den klassischen Kühlkörper. In Kombination mit thermischer Simulation und gezieltem Derating lassen sich so auch höhere Leistungen sicher und zuverlässig betreiben. Eine weitere bewährte Strategie zur thermischen Entlastung ist die Überdimensionierung des Netzteils. Wird beispielsweise ein 1000-W-Gerät für eine typische Last von nur 500 W eingesetzt, reduziert sich die interne Verlustleistung deutlich. Dadurch sinkt die Erwärmung und das Gerät lässt sich auch in vollständig geschlossenen IP-Gehäusen ohne aktive Kühlung zuverlässig betreiben. Wichtig ist dabei: Die elektrische Leistungsfähigkeit übersteigt in diesem Fall bewusst die dauerhaft thermisch abführbare Leistung. Kurzzeitige Leistungsreserven („Boosts“) von wenigen Sekunden sind jedoch in der Regel problemlos möglich – etwa zum Anfahren eines Elektromotors. Mehr zu Kühlung von Stromversorgungen.
Ein gekapseltes Netzteil mit folgenden Parametern:
Fazit: Ein Gehäuse mit ungefähr 0,1m2 Oberfläche kann bei diesen Bedingungen nur ca. 40–45 W Verlustleistung passiv abführen. Für höhere Leistungen oder kleinere Gehäuse sind Kühlrippen, wärmeleitende Montageflächen oder Flüssigkeitskühlung erforderlich.
Aluminium (robust, gute Wärmeleitung), Edelstahl (korrosionsfest), Kunststoffe (leicht, UV-empfindlich, korrosionsfrei).
Schutzart darf durch Vibration oder Stoß (IK-Code) nicht kompromittiert werden. Schraubensicherung durch Federringe oder Schraubensicherung.
Gehäuse eloxiert, beschichtet oder aus Edelstahl; Schrauben/Stecker aus Messing oder Edelstahl; Dichtungen medienbeständig (z. B. FKM bei Öl).
Die Anforderungen an Schutzarten steigen stetig – nicht nur durch extremere Umgebungen, sondern auch durch die Digitalisierung von Maschinen, autonome Systeme und nachhaltige Materialien.
Miniaturisierung & IP-Schutz
Immer kleinere Geräte erfordern präzisere Dichtungstechnik. Mikroverguss, Nano-Coatings und MEMS-geeignete IP-Konzepte gewinnen an Bedeutung.
Nachhaltigkeit & Recyclingfähigkeit
Zukünftige Gerätegehäuse müssen recyclinggerecht konstruiert sein – das beeinflusst Materialwahl und Demontierbarkeit trotz hoher Schutzart.
Daten & Diagnostik im Gehäuse
Integrierte Sensorik zur Feuchte-, Temperatur- oder Drucküberwachung im Gehäuseinneren wird zum Standard, um drohende Undichtigkeiten früh zu erkennen.
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