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Case Study
Bei LED-Beleuchtung gibt es kein schwierigeres Umfeld als ein Schwimmbecken. Mit Makrolon® TC haben wir gemeinsam mit Ecopyre Lighting, dem Hersteller von LEDs für Schwimmbecken, integrierte Wärmemanagementlösungen für eine helle, effiziente und zuverlässige Beleuchtung gefunden – ohne Kompromisse bei Produktdesign oder Gewicht einzugehen.
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Task

LED-Leuchten, die in einer feuchten Umgebung funktionieren

Ecopyre Lighting war auf der Suche nach einem Stoff, der selbst in einem Schwimmbecken eine ausgezeichnete Leistung bietet. Um eine dicht verschlossene Leuchte zu gewährleisten, die die Anforderungen an die Schutzart (Ingress Protection, IP) erfüllt, ist es unerlässlich, dass sowohl in der Produktion als auch während des Betriebs die Formstabilität der Leuchte gewährleistet ist.

Challenge

Verhindern, dass Wasser in die Elektronik eindringt

Die Gewährleistung einer wasserdichten Elektronik war der Schlüssel zum Erfolg dieses Projekts. Darüber hinaus war eine Wärmemanagementlösung erforderlich, die nicht nur als Kühlkörper dient, sondern auch als äußere Hülle (als Gehäuse) der Leuchte fungiert, um die funktionelle Integration von Elektronik und elektrischen Komponenten zu gewährleisten. 

Gute Performance, selbst in herausfordernden Umgebungen: wärmeleitfähiges Makrolon® TC611 Polycarbonat.
Solution

Wasserdichtes Wärmemanagement mit Makrolon® TC611

Wir entschieden uns für das wärmeleitfähige Polycarbonat Makrolon® TC611 als Wärmemanagementlösung. Dieses amorphe Polymer ist bekannt dafür, dass es die gewünschte hohe Formstabilität und Präzision bietet. Andere teilkristalline Kunststoffe wie thermisch leitfähiges Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polypropylen (PP) verfügen aufgrund ihrer Nachkristallisation nicht über die erforderliche Formstabilität und erschweren somit die Erfüllung der IP-Schutzarten für Elektronik. Problematisch ist auch die hohe Wasserabsorptionsrate von Nylon-PA.  

Makrolon® TC611 hingegen weist eine ausgezeichnete Wärmeableitung auf, wodurch die in der Leuchte erzeugte Wärme effektiv kontrolliert wird. Darüber hinaus hat es den für den Einsatz in Schwimmbadwasser erforderlichen Chemikalienbeständigkeitstest bestanden.  

Bei Covestro haben wir ein umfassendes Portfolio an wärmeleitenden Polycarbonaten entwickelt, das Alternativen bietet, die Aluminium sowie anderen wärmeleitenden Kunststoffen in verschiedenen Gehäuseanwendungen in vielerlei Hinsicht überlegen sind. Die Anwendungen dieser Polycarbonate reichen von Medizingeräten bis hin zu Batterien, Kfz-Beleuchtung oder elektronischen Steuergeräten (Electronic Control Units, ECUs) und Ladestationen für Fahrzeuge. Andere Anwendungen umfassen Netzwerkgeräte, Anschlussdosen, Projektoren, Sensoren, Sicherheitskameras und vieles andere mehr.

„Die Zusammenarbeit mit Covestro war schnell und effizient. TC611 ist Aluminium in Bezug auf Wärmeableitung und Formstabilität überlegen ermöglicht eine höhere Präzision als thermisch leitfähiges PA.“

Paulo Castro

Development Engineering Manager, Ecopyre Lighting Company

Deshalb ist Makrolon® TC611 DIE Lösung für die Beleuchtung von Schwimmbecken:

  • Spezialisiert:   Hohe Wärmeleitfähigkeit für zuverlässiges und langfristiges Wärmemanagement.
  • Formstabilität und Präzision:  Hohe Maßgenauigkeit und Stabilität über einen großen Temperaturbereich als amorpher Kunststoff mit hoher Glasübergangstemperatur (TG).
  • Korrosionsbeständigkeit:  Keine Erosionsgefahr, selbst in Salzwasser.
  • Leicht:   Makrolon® TC ermöglicht eine Gewichtsreduzierung von bis zu 50% im Vergleich zu Aluminium und von ca. 20% im Vergleich zu anderen wärmeleitenden Kunststoffen.
  • Flammhemmend:  Makrolon® TC erfüllt die Brandschutzklasse V-0 von Underwriters Laboratories (UL) 94 bei 2,0 mm und einer Listung von f1.
  • Designfreiheit: Makrolon® TC ermöglicht die Entwicklung zukunftsweisender Formen und die Optimierung von Fügetechniken, wodurch eine funktionelle Integration zwischen Gehäuse und Kühlkörpern ermöglicht wird.
  • Verbesserte Produktivität:  Die Produktivität des Kunststoffspritzgussverfahrens ist dem Aluminiumdruckgussverfahren überlegen und reduziert sowohl das Abfallaufkommen als auch den Ausschuss. Darüber hinaus können dank Makrolon® TC Montageschritte eliminiert sowie Komplexität und Kosten reduziert werden.
  • Beitrag zur Nachhaltigkeit:  Polycarbonate aus der Produktfamilie Makrolon® TC sind im Vergleich zu herkömmlichen Aluminiumkühlkörpern eine nachhaltigere Lösung, da sie bei der Herstellung 60% weniger Ressourcen benötigen und beim Recycling 75% weniger Energie verbrauchen.                    *Quelle: Eneref Institute: https://eneref.org/report-details/employing-polycarbonate-components-to-design-sustainable-luminaires/*

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