Cured-In-Place-Compressible-Gasket (CIPCG)

Das Cured-In-Place-Compressible-Gasket – kurz CIPCG – ist eine Variante der direkt auf dem Bauteil aufgetragenen und ausgehärteten Dichtung, bei der eine kompressible, geschäumte Dichtmasse eingesetzt wird. Der entscheidende Unterschied zum CIPG: Beim CIPG besteht die Raupe aus festem Silikonkautschuk, der beim Fügen seitlich verdrängt wird. Beim CIPCG hingegen wird eine schäumende Dichtmasse aufgetragen, die sich nach der Vulkanisation komprimieren lässt – die Dichtwirkung entsteht durch Stauchen des Schaums, nicht durch Materialverdrängung.

Das ermöglicht eine deutlich geringere Füge- und Verpressungskraft bei gleichzeitig zuverlässiger Abdichtung auch unebener oder toleranzbehafteter Fügeflächen.

Werkstoff und Prozess

Als Dichtmasse kommen geschäumte RTV-Silikon-Systeme zum Einsatz – typischerweise zweikomponentige RTV-2-Typen, bei denen ein Treibmittel in die Mischung integriert ist.

Beim Aufschäumen bildet sich an der Oberfläche der Dichtungsraupe eine geschlossene Außenhaut – die sogenannte Integralhaut. Sie ist es, die die eigentliche Barrierewirkung gegen Wasser und Staub erzeugt, nicht der Schaum im Inneren. Der Kern bleibt offen- oder gemischtzellig und wäre ohne die geschlossene Außenhaut kapillaraktiv.

Nach dem Auftrag schäumt die Masse kontrolliert auf und vulkanisiert in dieser Struktur aus. Das Ergebnis ist eine Schaumstruktur mit definierter Rohdichte und Kompressibilität – mit einer geschlossenen Außenhaut (Integralhaut), die beim Aufschäumen an der Oberfläche entsteht. Diese Haut erzeugt die eigentliche Barrierewirkung gegen Wasser und Staub; der offenzellige Kern darunter wäre ohne sie kapillaraktiv.

Der Applikationsprozess entspricht dem des CIPG: Die Dichtmasse wird über ein Misch- und Dosiergerät als Raupe auf das Trägerteil aufgebracht, vollautomatisch über Roboter oder Koordinatentisch geführt, und anschließend im Trockenschrank oder IR-Kanal ausgehärtet. Die fertige Dichtung haftet verliersicher auf dem Bauteil und geht als vormontierte Einheit in die Weiterverarbeitung.

Der wichtigste Prozessparameter ist die Konstanz der Schaumdichte: Schon geringe Schwankungen im Mischungsverhältnis des RTV-2-Systems oder in der Dynamik des Mischkopfs verändern Porengröße und Rohdichte – und damit direkt die mechanische Kennlinie der Dichtung und die erforderliche Schließkraft des Gehäuses. Die Schaumdichte wird in der Serienfertigung über das Schussgewicht überwacht.

Auslegung und Dichtwirkung

Da geschäumter Silikonkautschuk tatsächlich kompressibel ist – anders als festes Silikon –, gelten für das CIPCG andere Auslegungsparameter als beim CIPG:

• Die Verpressung liegt typischerweise bei 40–60 % des ursprünglichen Schaumquerschnitts
• Die Fügegeometrie muss geringere Schließkräfte zulassen, was die Konstruktion der Aufnahme vereinfacht
• Unebenheiten und Toleranzen der Fügeflächen werden durch die Kompressibilität des Schaums besser ausgeglichen als bei Festsilikon
• Der Dichtraupequerschnitt muss das Aufschäumverhalten berücksichtigen – die Raupe wächst nach dem Auftrag noch auf ihr Endvolumen an

Der Druckverformungsrest von Schaumstrukturen verhält sich anders als bei Kompaktmaterial. Unter Dauerlast können Zellwände kollabieren – das Material verliert seine Rückstellkraft und die Dichtung wird undicht, ohne dass es von außen sichtbar ist. Der Druckverformungsrest von CIPCG-Systemen hängt stark von Zellstruktur und eingestellter Rohdichte ab und muss für Langzeitanwendungen qualifiziert geprüft werden.

Stärken und Grenzen

Das CIPCG-Verfahren bietet gegenüber klassischen Dichtungskonzepten und dem CIPG spezifische Vorteile:

• Sehr geringe Schließ- und Haltekräfte beim Fügen – relevant für leichte Gehäuse, Kunststoffbauteile oder Anwendungen mit begrenzter Verschraubungskraft
• Guter Toleranz- und Unebenheitsausgleich – geeignet für Fügeflächen mit größeren Fertigungsabweichungen
• Verliersichere Haftung auf dem Trägerteil, komplett vormontierbares Bauteil
• Schall- und Schwingungsentkopplung durch die Schaumstruktur

Die Grenzen des Verfahrens liegen zunächst in der Empfindlichkeit der Integralhaut: Gehäusegrate, scharfe Kanten oder übermäßiger Montagedruck können sie lokal aufreißen – an solchen Stellen saugt der Schaumkern Feuchtigkeit auf und leitet sie ins Gehäuseinnere. Saubere Fügeflächen und gratfreie Gehäusekonturen sind deshalb Voraussetzung für zuverlässigen IP-Schutz.

Darüber hinaus sind geschäumte Dichtungen auf statische Niederdruckanwendungen beschränkt. Für hohe Innendrücke, aggressive Medien oder dynamisch beanspruchte Dichtstellen kommen eher Festsilikon-Systeme, O-Ringe oder Profildichtungen in Frage. Wie beim CIPG ist die Dichtung im Reparaturfall vollständig zu erneuern, ein selektiver Austausch ist nicht möglich.

Typische Anwendungen von Cured-in-Place-Compressible-Gaskets

CIPCG-Dichtungen sind überall dort im Einsatz, wo geringe Füge- und Schließkräfte gefordert sind und die Abdichtfunktion bei niedrigem bis mittlerem Druck ausreicht:

• Gehäusedeckel und Abdeckungen in der Elektro- und Elektronikindustrie
• Steuergerätegehäuse und Sensorgehäuse im Fahrzeugbau
• Leichte Kunststoffgehäuse im Maschinen- und Anlagenbau
• Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an Schall- und Vibrationsentkopplung