FIPG- und CIPG-Dichtungen für Gehäuse und Batteriemodule
Anwendungsfeld: Schutz
Bild: Schnitt durch einen Gehäuseflansch mit dispensierten Silikon-Dichtraupen und Dosiernadel.
Anwendungsbeschreibung zu FIPG- und CIPG-Dichtungen
Dispensierte Dichtungen direkt auf dem Bauteil
FIPG- und CIPG-Dichtungen kommen überall dort zum Einsatz, wo Gehäuse, Deckel oder Batteriemodule sicher gegen Feuchte, Staub, Medien und Temperaturwechsel abgedichtet werden müssen. Statt eine gestanzte Flachdichtung oder einen O-Ring einzulegen, wird die Dichtungsraupe direkt auf den Flansch dispensiert. Die Kontur folgt dabei exakt der Bauteilgeometrie und lässt sich gut in automatisierte Fertigungsabläufe integrieren.
Gerade bei Elektronikgehäusen, Steuergeräten, Leuchten oder Komponenten aus der E-Mobility spielt diese Art der Abdichtung ihre Stärken aus: Toleranzen, Verzug und komplexe Flanschgeometrien lassen sich mit Silikonraupen deutlich besser ausgleichen als mit vorkonfektionierten Dichtungen. Gleichzeitig entfällt der Aufwand für separates Dichtungswerkzeug, Lagerhaltung und manuelles Einlegen.
Zwei Verfahren haben sich in der Praxis etabliert. Beim FIPG-Verfahren (Formed in Place Gasket) wird ein 1K-RTV-Silikon nass aufgetragen und der Deckel innerhalb der Hautbildungszeit gefügt. Die Dichtung härtet im Spalt aus und verbindet die Flansche zusätzlich miteinander. Beim CIPG-Verfahren (Cured in Place Gasket) härtet ein 2K-Silikon zunächst auf dem Bauteil aus, meist unter Wärmeeinwirkung. Der Deckel wird danach auf die fertige elastische Dichtung montiert und bleibt für Service oder Prüfung demontierbar.
Toleranzausgleich, Demontierbarkeit und Automatisierung sind die drei Hauptgründe, warum Gehäusedichtungen in Elektronik, Beleuchtung und E-Mobility heute häufig dispensiert statt eingelegt werden.
tewipack begleitet diese Anwendungen von der Materialauswahl bis zur Abstimmung mit Dosiertechnik und Prozessumfeld. Für FIPG-Dichtungen stehen neutralvernetzende 1K-Silikone der DOWSIL™-Familie zur Verfügung, für CIPG-Dichtungen 2K-Systeme wie SILASTIC™ RBL 9694 in den Härtevarianten 30P und 45M. Ergänzend liefern wir Primer, Silikonschaum für Nutdichtungen und Zubehör für die Dosiertechnik.
Vorteile von dispensierten Silikondichtungen
Gegenüber eingelegten Flach-, Butyl- oder EPDM-Dichtungen bieten FIPG- und CIPG-Dichtungen aus Silikon folgende Vorteile:
- kein separates Dichtungswerkzeug, kein zusätzlicher Lagerartikel, kein manuelles Einlegen – die Kontur wird direkt aus der Bauteilgeometrie abgeleitet
- Ausgleich von Bauteiltoleranzen, Verzug und Oberflächenstrukturen
- dauerelastisches Verhalten von –45 °C bis +200 °C sowie gute Beständigkeit gegen Temperaturwechsel, Feuchte und viele Medien
- CIPG-Dichtungen bleiben demontierbar und eignen sich für Deckel mit Service- oder Prüfzugang
- FIPG-Dichtungen übernehmen Abdichtung und Verklebung zugleich und können die Steifigkeit der Baugruppe erhöhen
- neutralvernetzende Alkoxy-Systeme sind nicht korrosiv gegenüber Kupfer und elektronischen Bauteilen
- auf vielen Metallen und technischen Kunststoffen ist eine primerlose Haftung möglich
- skalierbar vom Kartuschenauftrag bis zur automatisierten Serienfertigung
- Sonderlösungen wie elektrisch leitfähige EMV-Dichtungen oder Silikonschaum für Nutgeometrien sind realisierbar
Anforderungen an FIPG- und CIPG-Dichtungen
In vielen Anwendungen aus Automotive, E-Mobility, Elektronik und Beleuchtung entscheiden sechs Punkte über einen stabilen Prozess und eine wirtschaftliche Umsetzung:
Standfestigkeit der Raupe
Die Raupe muss ihre Form behalten, bis sie gefügt oder ausgehärtet ist – auch auf schrägen, schmalen oder trapezförmigen Konturen. Thixotrope, pastöse Typen sind hier meist im Vorteil.
Oberflächenvorbereitung
Restöl, Trennmittel, Beschichtung und Oberflächenspannung des Flansches beeinflussen die Haftung direkt. Eine allgemeine Reinigungsvorgabe gibt es nicht; entscheidend ist die Prüfung am realen Bauteil.
Verträglichkeit mit Nachbarmaterialien
Additionsvernetzende CIPG-Silikone arbeiten mit Platin-Katalysator. Schwefel, Zinn oder Amine aus Schutzlacken, Dichtstoffen oder Hilfsstoffen können die Vernetzung hemmen – oft sichtbar als weiche, pastöse Schicht an der Kontaktfläche.
Normen und Zulassungen
UL 94, Yellow Card, Bahnnormen oder Materialnachweise für internationale Märkte müssen frühzeitig berücksichtigt werden. Der Zertifizierungsstand des Materials sollte vor Projektstart geklärt sein.
Gebinde und Dosiertechnik
CIPG-Silikone werden aufgrund ihrer Viskosität typischerweise in Eimern, Kits oder Fässern geliefert, nicht in Kartuschen. Für Vorversuche sind deshalb Klebelabor, Lohnabfüllung oder externe Applikation oft der pragmatische Weg.
Kontur und Nadelführung
Ob ein X-Y-Z-Portal ausreicht oder ein Roboter die Nadel senkrecht zur Kontur führen muss, entscheidet die Bauteilgeometrie – etwa bei Steckerkonturen, Ringgeometrien oder mehreren Raupenebenen.
Aus der Praxis: FIPG- und CIPG-Dichtungen in tewipack-Anwendungen
Aus zahlreichen dokumentierten Anwendungen stammen diese Beispiele für dispensierte Dichtungen mit Dow-Produkten.
Automobilelektronik
FIPG-Dichtung an einer Elektronikbaugruppe
Rund 2.000 Liter pro Jahr eines 1K-RTV-Silikons aus 20-Liter-Pails dichten eine Elektronikbaugruppe ab. Die Steckerkontur ist trapezförmig mit 63° Flankenwinkel. Im Projekt stand die Frage im Raum, ob ein Portal ausreicht oder eine senkrecht geführte Roboternadel erforderlich ist. Zusätzlich wurde die Silikonverträglichkeit im Elektronikumfeld über das Abspaltprodukt Methanol bewertet: nicht oxidierend, nicht korrosiv.
Lösung: DOWSIL™ 7091 schwarz aus dem 20-Liter-Pail.
Bedarf: ca. 2.000 l/Jahr
Besonderheit: Entwicklung und Industrialisierung an zwei Standorten
E-Mobility
CIPG-Deckeldichtung mit Lackverträglichkeit
Eine Deckeldichtung in der Härtevariante 30P wird bei +150 °C ausgehärtet. Kritisch war die Verträglichkeit mit den Schutzlacken der Baugruppe: Schwefel, Zinn und Amine können den Platin-Katalysator inhibieren, sodass an der Kontaktfläche eine pastöse Schicht zurückbleibt. Die Verträglichkeit wurde direkt am realen Bauteil geprüft.
Lösung: SILASTIC™ RBL 9694-30P im Pail-Kit.
Aushärtung: +150 °C
Kurz- und Langzeitunverträglichkeit getrennt prüfen
E-Fahrzeugplattform
CIPG-Metallringdichtung
Auf einer Stahlbandage von 600 µm wird eine standfeste Raupe dispensiert und auf dem Bauteil ausgehärtet. Im Mittelpunkt standen Reinigungsbedingungen, Oberflächenspannung und zulässiger Restölgehalt – Werte, die nur am konkreten Bauteil belastbar ermittelt werden können. 300 Vorserienmuster wurden bemustert.
Lösung: SILASTIC™ RBL 9694-45M im 36,2-kg-Kit.
Stand: Prototypenphase, Freigabe ausstehend
Lieferzeit: 16 bis 18 Wochen – Materialbedarf frühzeitig einplanen
Nutzfahrzeuge
Achsbaugruppe für elektrische Auslieferungsfahrzeuge
Eine CIPG-Dichtung an einer Achsbaugruppe elektrisch angetriebener Auslieferungsfahrzeuge für Märkte im Fernen Osten, verarbeitet aus dem 36,2-kg-Kit.
Lösung: SILASTIC™ RBL 9694-45M in der Serienbelieferung.
Landtechnik
CIPG-Dichtung über Lohnapplikation
Für die Abdichtung eines Displays in einer Landmaschine wurde keine eigene CIPG-Fertigung aufgebaut. Stattdessen lief die Applikation über einen Lohnbeschichter. Dadurch verschoben sich Lieferkette und Materialabnehmer entsprechend.
Lösung: SILASTIC™ RBL 9694-30P nach Vorgabe.
CIPG ist auch ohne eigene Anlage umsetzbar – über Lohnapplikation
Beleuchtung
Silikonschaum in der Nut einer LED-Leuchte
Zwei pulverbeschichtete Druckguss-Endkappen besitzen eine umlaufende Nut von 1,5 × 2,0 mm. Diese soll ein Formed-in-Place-Silikonschaum vollständig füllen und dabei Toleranzen zum Strangpressprofil ausgleichen. Da weder Abfüll- noch Auftragstechnik vorhanden waren, wurden Lohnabfüllung in Doppelkammerkartuschen und Applikation als Dienstleistung vorgesehen.
Geplante Lösung: DOWSIL™ 3-8259 RF Silikonschaum.
Produktempfehlungen zu FIPG- und CIPG-Dichtungen
Hier eine Auswahl an Silikon-Dichtstoffen für dispensierte Dichtungen. Im Online-Shop stehen weitere Produkte unter DOWSIL™ sowie in der Kategorie Silikone kaufen bereit.
Ihr Ansprechpartner
Bei technischen Fragen zu Ihrer Anwendung oder unseren Produkten wenden Sie sich gerne an:
Philipp Dengel
Technischer Berater / Labor
Produktinfos zu FIPG- und CIPG-Dichtungen herunterladen
Häufige Fragen
Beim FIPG (Formed in Place Gasket) wird die Silikonraupe nass aufgetragen und der Deckel direkt gefügt. Die Dichtung härtet im Spalt aus und verbindet beide Teile zusätzlich miteinander. Beim CIPG (Cured in Place Gasket) härtet die Raupe zuerst auf dem Bauteil aus, meist bei rund 150 °C. Der Deckel wird danach auf die fertige Dichtung montiert und bleibt demontierbar. FIPG ist oft einfacher im Anlagenaufbau, CIPG eignet sich besonders für Service- und Prüföffnungen.
Als Faustregel gilt eine Raupenhöhe, die den maximalen Spalt inklusive Toleranzen abdeckt, bei einer Breite von etwa dem 1,5- bis 2-fachen der Höhe. Beim Fügen darf die Raupe nicht vollständig verdrängt werden. Ein definierter Restspalt, zum Beispiel über Abstandshalter oder Nutgeometrie, unterstützt die Dauerelastizität. Die konkrete Auslegung erfolgt sinnvollerweise direkt am Bauteil.
Additionsvernetzende Silikone arbeiten mit einem Platin-Katalysator. Schwefel, Zinn, Amine oder bestimmte Weichmacher aus Nachbarmaterialien können diese Vernetzung inhibieren. Typische Quellen sind Schutzlacke, Klebstoffe, Handschuhe oder Trennmittel. Eine weiche, pastöse Schicht an der Kontaktfläche ist ein typisches Anzeichen. Belastbar ist nur eine Prüfung am realen Bauteil.
In der Regel nicht. Die Viskosität von SILASTIC™ RBL 9694 erlaubt kein Abfüllen in Semco- oder Eurokartuschen. Das Material wird in 18,1-kg-Eimern, 36,2-kg-Kits und 181-kg-Fässern je Komponente geliefert. Für Vorversuche unterstützen wir mit Applikation im Klebelabor oder über Lohnbetriebe.
Öl-, fett- und trennmittelfreie Oberflächen sind Grundvoraussetzung. Ob lösemittelbasiert oder wässrig gereinigt wird, hängt von Werkstoff, Beschichtung und Fertigungsumfeld ab. Allgemeingültige Grenzwerte für Oberflächenspannung oder Restölgehalt gibt es nicht. Diese Werte werden über Haftungsversuche am konkreten Bauteil festgelegt. Auf passivierten Metallen oder Pulverlack kann ein Primer sinnvoll sein.
Neutralvernetzende Alkoxy-Silikone wie DOWSIL™ 7091 spalten bei der Vernetzung Methanol ab. Dieses wirkt weder oxidierend noch korrosiv. Für sensible Elektronikanwendungen mit Kontakten oder Relais in geschlossenen Gehäusen ist die Auswahl des geeigneten Systems trotzdem wichtig. Wenn Silikone ausgeschlossen sind, kommen je nach Anforderung auch Alternativen auf Basis von MS-Polymer oder PU in Betracht.