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Werkstoffe Strahlenschutz ganz ohne Blei

Redakteur: Dorothee Quitter

Für die Produktion neuer Wolfram-Kunststoff-Komponenten wurde ein spezieller Spritzgussprozess entwickelt, welcher bis zu 50 % Herstellungskosten spart.

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Aufgrund hoher Strahlung in Geräten wie Computertomographen müssen empfindliche Teile abgeschirmt werden. Nachdem die Verwendung von Blei durch die RoHS-Richtlinie enorm eingeschränkt wurde, ist mit dem Wolfram-Kunststoff-Compound Trilliant eine neue Lösung gefunden.
Aufgrund hoher Strahlung in Geräten wie Computertomographen müssen empfindliche Teile abgeschirmt werden. Nachdem die Verwendung von Blei durch die RoHS-Richtlinie enorm eingeschränkt wurde, ist mit dem Wolfram-Kunststoff-Compound Trilliant eine neue Lösung gefunden.
(Bild:Reiter-HG Geiger Kunststofftechnik)

Da Blei als höchst umweltgefährdend eingeschätzt wird, weil es zum einen toxisch wirken und zum anderen nicht oder nur schlecht abgebaut werden kann, erlaubt die neuste RoHS-Richtlinie nur einen Gewichtsanteil von 0,1 Prozent dieses Schwermetalls in neuen Elektro- und Elektronikgeräten. Da vermutet wird, dass auch dieser geringe Restanteil in Kürze verboten werden wird, das Schwermetall allerdings ein wichtiger Bestandteil des Strahlungsschutzes von elektrischen Bauteilen ist, sucht die Industrie ständig nach Alternativen.

Hybridbauteile aus Kunststoff und Wolfram

Aufgrund hoher Strahlung in Geräten wie Computertomographen müssen empfindliche PCB (Printed Circuit Board)-Kontrolleinheiten oder elektronische Komponenten abgeschirmt werden. Dafür wurden bisher ausschliesslich Schwermetalle verwendet wie Blei, Wolfram, Tantal oder Molybdän. Diese Materialien sind sehr teuer und nur als Halbzeuge in Form von Platten oder Barren erhältlich. Daraus mit herkömmlichen Fertigungsmethoden die gewünschten Bauteile herzustellen, ist in der Serienproduktion mit hohen Kosten verbunden, ausserdem sind die Gestaltungsmöglichkeiten sehr eingeschränkt. Um diese Probleme zu umgehen, musste eine völlig neue Lösung gefunden werden. Daher entwickelte Reiter-HG Geiger ein Hybridbauteil aus Kunststoff und einem neuen Werkstoff, dem Trilliant Healthcare Radiation Shielding Compound der Firma PolyOne aus Gaggenau, der aus einer Matrix aus PA12 und einer mehr als 90-prozentigen Wolframfüllung besteht. Diese Verbindung hält Röntgenstrahlung von bis zu 140 keV stand und ist damit ebenso wirksam wie pures Blei – jedoch speziell auf die Richtlinien und Bedürfnisse der Medizintechnik ausgelegt. Zudem verhindert die hervorragende Dispersion des metallischen Füllstoffes so genannte Hot Spots, also Schwachpunkte im Material, die Strahlung durchlassen könnten.

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