Im Bereich der Konstruktionswerkstoffe, insbesondere bei technischen Kunststoffen, ist es von entscheidender Bedeutung, nicht nur deren mechanische und elektrische Eigenschaften zu bewerten, sondern auch ihre thermische Stabilität und ihre Fähigkeit, statischer Elektrizität zu widerstehen.
Thermische Stabilität
Bei explosionsgeschützten elektrischen Geräten müssen die in den Gehäusen verwendeten Kunststoffe eine hervorragende thermische Stabilität aufweisen. Unter den festgelegten Prüfbedingungen sollte der maximale Temperaturabfall im Vergleich zum Temperaturindex (TI) bei 20.000 Stunden auf der Wärmebeständigkeitskurve 20 K betragen.
Antistatische Eigenschaften
Kunststoffe müssen wirksame antistatische Eigenschaften aufweisen, wozu auch Maßnahmen zur Verhinderung der Entstehung und Anreicherung statischer Elektrizität gehören. Dies lässt sich durch die Zugabe geeigneter leitfähiger Additive erreichen, um den Volumen- und Oberflächenwiderstand des Materials zu senken. Wenn bei einer Prüfung unter festgelegten Bedingungen (10 mm Elektrodenabstand) der Oberflächenisolationswiderstand modifizierter Kunststoffbauteile 10 Ω nicht überschreitet, gilt das Material als wirksam bei der Verhinderung statischer Aufladung.
Neben der Modifizierung des Kunststoffmaterials lassen sich statische Brandgefahren auch dadurch mindern, dass die freiliegende Oberfläche von Kunststoffgehäusen (oder -teilen) in explosionsgeschützten elektrischen Geräten begrenzt wird. Tabelle 1 enthält Einzelheiten zu den Grenzwerten für die maximale Oberfläche von Kunststoffgehäusen (oder -teilen), während Tabelle 2 den Durchmesser oder die Breite länglicher Kunststoffteile sowie die Dicke von Kunststoffbeschichtungen auf Metalloberflächen angibt.
Maximale Oberfläche für Kunststoffgehäuse (oder -teile)
| Gerätekategorie und -klasse | Gerätekategorie und -klasse | Maximale Fläche S/m² | Maximale Fläche S/m² | Maximale Fläche S/m² |
|---|---|---|---|---|
| I | I | 10000 | 10000 | 10000 |
| II | Gefährdete Bereiche | Zone 0 | Zone 1 | Zone 2 |
| II | IIA-Niveau | 5000 | 10000 | 10000 |
| II | Stufe IIB | 2500 | 10000 | 10000 |
| II | IIC-Stufe | 400 | 2000 | 2000 |
Maximale zulässige Abmessungen für spezielle Kunststoffteile
| Gerätekategorie und -klasse | Gerätekategorie und -klasse | Durchmesser oder Breite des Bandes / mm | Durchmesser oder Breite des Bandes / mm | Durchmesser oder Breite des Bandes / mm | Dicke der Kunststoffbeschichtung auf der Metalloberfläche / mm | Dicke der Kunststoffbeschichtung auf der Metalloberfläche / mm | Dicke der Kunststoffbeschichtung auf der Metalloberfläche / mm |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I | I | 20 | 20 | 20 | 2 | 2 | 2 |
| II | Gefährdete Bereiche | Zone 0 | Zone 1 | Zone 2 | Zone 0 | Zone 1 | Zone 2 |
| II | IIA-Niveau | 3 | 30 | 30 | 2 | 2 | 2 |
| II | Stufe IIB | 3 | 30 | 30 | 2 | 2 | 2 |
| II | IIC-Stufe | 1 | 20 | 20 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
Darüber hinaus sollten Kunststoffe, die zur Herstellung von Gehäusen (oder Bauteilen) explosionsgeschützter elektrischer Geräte verwendet werden, ebenfalls eine hervorragende Flammbeständigkeit aufweisen und verschiedene Prüfungen wie Wärme- und Kältebeständigkeit sowie Lichtalterung bestehen.
