Sensorgehäuse Leitfähiger Kunststoff für Gehäuse von Radarsensoren

Redakteur: Johann Wiesböck

Freudenberg Sealing Technologies forscht an einem leitfähigen Kunststoff für die Gehäuse von Radarsensoren. Damit soll die Herstellung vereinfacht, die Wärmeleitfähigkeit verbessert und das Gewicht reduziert werden.

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Radarsensoren für Assistenzsysteme müssen wie alle Automotivsensoren durch robuste Gehäuse und Dichtungen vor Umwelteinflüssen geschützt werden
Radarsensoren für Assistenzsysteme müssen wie alle Automotivsensoren durch robuste Gehäuse und Dichtungen vor Umwelteinflüssen geschützt werden
(Bild: Freudenberg Sealing Technologies)

Radarsensoren für Assistenzsysteme und hochautomatisiertes Fahren müssen durch robuste Gehäuse und Dichtungen sicher vor Umwelteinflüssen abgeschirmt werden. Bislang gewährleisten dies Trägergehäuse aus Aluminium und Dichtungen aus Flüssigsilikon (LSR). Jetzt forscht Freudenberg Sealing Technologies an Trägergehäusen aus Kunststoffen, die eine deutlich gesteigerte Wärmeleitfähigkeit haben. Das vereinfacht nicht nur das Herstellverfahren, sondern ermöglicht auch eine Gewichtsersparnis von bis zu 50 Prozent.

Neue Fahrzeuge werden mit immer mehr Fahrerassistenzsystemen ausgestattet. Die Automobilentwickler arbeiten intensiv am automatisierten Fahren. Dafür ist es wichtig, dass die Autos ihr Umfeld sicher erkennen. Zum Beispiel decken Ultraschallsensoren das direkte Fahrzeugumfeld bis zehn Meter ab, Lidar- und Fernbereichs-Radarsensoren reichen bis zu 250 Meter.

Dazwischen erfassen Kameras und Radarsensoren für den mittleren Bereich das Geschehen auf der Straße. Diese Radarsensoren sind meist paarweise hinter den Stoßfängern vorne und hinten montiert und durch ein Trägergehäuse aus Aluminium-Druckguss mit speziellen Silikondichtungen vor Staub, Schmutz und Salzwasser geschützt. Eine besondere Herausforderung liegt dabei in der sicheren und dauerhaften Verbindung von Aluminiumgehäuse und Flüssigsilikon-Dichtung, die Freudenberg durch eine geeignete Werkstoffmischung und eine Vorbehandlung der Oberflächen sicherstellt.

Gehäusen komplett aus Kunststoff sind viel leichter

Jetzt forscht das Unternehmen an neuartigen Gehäusen, die komplett aus Kunststoff bestehen. Dadurch werden die Bauteile um bis zur Hälfte leichter. Das Spritzgussverfahren bietet außerdem Vorteile bei der Herstellung, und die Haftung zwischen Gehäuse und Silikondichtung kann durch eine speziell abgestimmte Rezeptur des Thermoplasts weiter verbessert werden.

Um mit den Radarsensoren neue, intelligente Funktionen für das automatisierte Fahren darzustellen, sind die Schaltungen immer höher integriert. Deswegen werden immer mehr Komponenten – etwa zum Senden und Empfangen oder zur Erzeugung der Sendesignale – direkt auf der Platine verbaut. Die steigende Leistungsdichte führt jedoch häufig zu einer stärkeren Wärmeentwicklung.

Deswegen liegt eine Herausforderung beim Einsatz von Kunststoffen darin, das Material mit der erforderlichen thermischen Leitfähigkeit auszustatten. Denn zum einen haben Thermoplaste grundsätzlich erst einmal eine schlechtere Leitfähigkeit als Metalle. Zum anderen müssen die Gehäuse immer mehr Wärme abführen.

Eine weitere Herausforderung liegt für die Entwickler von Freudenberg in der Abschirmung der Elektronikbauteile gegen elektromagnetische Interferenzen, die bislang mit Hilfe des Metallanteils im Gehäuse erfolgt – und die durch den Kunststoff ebenso gewährleistet werden muss.

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