Kann Wasser durch Silikon dringen?

 

Flüssiges Wasser vs. Wasserdampf: Zwei verschiedene „Lecks“

1) Flüssigkeitsaustritt

Fachgerecht aufgetragenes Silikon dichtet in der Regel wirksam gegen flüssiges Wasser ab. In den meisten Fällen von Schäden in der Praxis dringt Wasser aus folgenden Gründen ein:

• Unvollständige Wulstabdeckung oder dünne Stellen
• Mangelhafte Oberflächenvorbereitung (Öl, Staub, Trennmittel)
• Bewegung, die die Bindungslinie durchbricht
• Luftblasen, Hohlräume oder Risse durch unsachgemäße Aushärtung
• Falsche Silikonchemie für das Substrat (geringe Haftung)

Eine durchgehende, gut verbundene Silikonfuge kann je nach Ausführung, Dicke und Geometrie der Fuge Spritzwasser, Regen und sogar kurzzeitiges Eintauchen standhalten.

2) Wasserdampfdurchlässigkeit

Selbst wenn Silikon intakt ist, lassen viele Silikonelastomere eine langsame Diffusion von Wasserdampf zu. Dies ist kein sichtbares „Leck“ wie ein Loch, sondern eher eine allmähliche Feuchtigkeitswanderung durch eine Membran.

Für den Schutz von Elektronikgeräten ist diese Unterscheidung wichtig: Ihre Leiterplatte kann über Monate/Jahre hinweg Feuchtigkeit ausgesetzt sein, selbst wenn die Silikonverkapselung dampfdurchlässig ist und flüssiges Wasser abhält.

Warum Silikon als Verkapselungsmaterial verwendet wird

A Silikonvergussmassewird nicht nur wegen seiner Wasserdichtigkeit, sondern auch wegen seiner allgemeinen Zuverlässigkeit ausgewählt:

• Breiter Einsatztemperaturbereich:Viele Silikone weisen eine ungefähre Leistung von-50 °C bis +200 °C, mit höheren Spezialisierungen.
• Flexibilität und Stressabbau:Der niedrige Elastizitätsmodul trägt zum Schutz von Lötstellen und Bauteilen bei thermischer Belastung bei.
• UV- und Witterungsbeständigkeit:Silikon ist im Außenbereich im Vergleich zu vielen organischen Polymeren sehr beständig.
• Elektrische Isolierung:Gute dielektrische Eigenschaften unterstützen Hochspannungs- und empfindliche Elektronikdesigns.

Mit anderen Worten: Silikon verbessert oft die Langzeitbeständigkeit, selbst wenn eine „perfekte Feuchtigkeitsbarriere“ nicht das primäre Ziel ist.

Wovon hängt ab, ob Wasser durch Silikon dringt?

1) Aushärtungsqualität und -dicke

Dünne Beschichtungen lassen Wasserdampf leichter durch, und dünne Schichten sind anfälliger für Defekte. Für die Abdichtung ist eine gleichmäßige Schichtdicke wichtig. Beim Vergießen/Einkapseln kann eine größere Schichtdicke die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit verringern und den mechanischen Schutz verbessern.

2) Haftung am Substrat

Silikon haftet zwar stark, aber nicht automatisch. Metalle, Kunststoffe und beschichtete Oberflächen benötigen möglicherweise Folgendes:

• Lösungsmittelreinigung / Entfettung
• Abrieb (falls zutreffend)
• Primer für Silikonverklebung

In der Produktion sind Haftungsfehler eine der Hauptursachen für „Leckagen“, selbst wenn das Silikon an sich in Ordnung ist.

3) Materialauswahl: RTV vs. additionsvernetzendes Silikon, gefüllt vs. ungefüllt

Nicht alle Silikone verhalten sich gleich. Die Zusammensetzung beeinflusst:

• Schrumpfung beim Aushärten (geringere Schrumpfung reduziert Mikrospalten)
• Elastizitätsmodul (Flexibilität vs. Steifigkeit)
• Chemische Beständigkeit
• Feuchtigkeitsdiffusionsrate

Einige gefüllte Silikone und spezielle, barriereverstärkte Formulierungen reduzieren die Durchlässigkeit im Vergleich zu Standard-Silikonen mit hoher Atmungsaktivität.

4) Gelenkkonstruktion und Bewegung

Bei Ausdehnung/Zusammenziehung der Baugruppe muss die Dichtung diese Bewegung aufnehmen können, ohne sich abzulösen. Die Elastizität von Silikon ist hierbei ein großer Vorteil, jedoch nur, wenn die Verbindungskonstruktion eine ausreichende Klebefläche bietet und scharfe Kanten vermeidet, die zu Spannungsspitzen führen können.

Praktischer Leitfaden: Wann Silikon ausreicht – und wann nicht.

Silikon ist in der Regel eine gute Wahl, wenn Sie Folgendes benötigen:

• Witterungsbeständigkeit im Außenbereich (Regen, Spritzwasser)
• Beständigkeit gegen Vibrations- und Temperaturwechsel
• Elektrische Isolierung mit mechanischer Dämpfung

Ziehen Sie Alternativen oder zusätzliche Barrieren in Betracht, wenn Sie diese benötigen:

• Langfristiger Schutz empfindlicher Elektronik vor Feuchtigkeitseintritt
• Echte „hermetische“ Abdichtung (Silikon ist nicht hermetisch)
• Kontinuierliches Eintauchen mit Druckdifferenzen

In solchen Fällen kombinieren Ingenieure häufig verschiedene Strategien: Silikonvergussmasse zur Spannungsentlastung + Gehäusedichtung + Schutzlackierung + Trockenmittel oder Entlüftungsmembran, je nach Umgebungsbedingungen.

Fazit

Normalerweise tritt kein Wasser aus.durchBei flüssig ausgehärtetem Silikon entstehen die meisten Probleme durch mangelhafte Haftung, Lücken oder Defekte. Wasserdampf kann jedoch durch Silikon dringen, weshalb „wasserdicht“ und „feuchtigkeitsbeständig“ im Elektronikschutz nicht immer dasselbe bedeuten. Wenn Sie mir Ihren Anwendungsfall schildern (Außengehäuse, Leiterplattenverguss, Eintauchtiefe, Temperaturbereich), kann ich Ihnen das passende Silikonvergussmaterial, die optimale Schichtdicke und die erforderlichen Prüfverfahren (IP-Schutzart, Dauertest, Temperaturwechseltest) empfehlen, um Ihre Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen.