密封剂、壳体和电子控制装置的制作方法

本公开涉及密封剂、用于电子控制单元的壳体，以及用于机动车辆的电子控制单元。

用于电子控制单元的壳体可具有多个壳体部分，该多个壳体部分以流体不能渗透的方式连接到彼此，以便保护安置在壳体的内部空间中且充满了电子部件的电路板。

老化效应可不利于连接的不渗透性，从而允许湿气渗透到内部空间并损坏电路板和元件部分。

因此，本公开的目的是实现尤其老化-稳定的密封件。本公开的另外的目的是详细说明用于电子控制单元的壳体，其能够被给予尤其长寿的密封件。

这些目的通过具有独立权利要求的特征的密封剂和壳体实现。密封剂、壳体和包括壳体的控制单元的有利实施例和发展在从属权利要求中、在下文的描述中和在附图中公开。

根据一个方面，规定一种密封剂。尤其，其能够湿润施用。密封剂能够被固化以产生弹性密封件。

根据另外的方面，规定用于电子控制单元的壳体。壳体具有第一、金属壳体部分和另外的壳体部分。另外的壳体部分可同样地由金属材料制造。例如，第一壳体部分是主壳体主体，其由尤其包括硅和/或铜的铝合金组成。尤其，第一壳体部分是压力-铸造部件。

另外的壳体部分可以是壳体盖，诸如例如，金属板盖。尤其，另外的壳体部分由金属板（例如铁板）制造。在一个实施例中，另外的壳体部分由至少在密封接头的区域中被涂覆的金属板形成。例如，金属板利用包括锌和/或铝或由锌和/或铝构成的层涂覆。在一个发展中，层还包括镁，例如，锌-镁合金。

在第一壳体部分和另外的壳体部分之间形成密封接头，其在壳体的完成状态中，利用包括固化的密封剂的弹性密封件填充。换言之，由壳体部分之间的密封接头形成的间隙被密封，更具体地以不能渗透流体的方式、借助于弹性密封件被密封。

根据另外的方面，规定用于机动车辆的包括壳体的电子控制单元。

密封剂“能够被湿润施用”的陈述被理解为尤其意思是，在施用到待借助于密封剂密封的壳体部分中的一个之后，密封剂能塑性变形，以在壳体的生产期间产生弹性密封件的形状。尤其，当另外的壳体部分被按压到第一壳体部分上时，密封剂能塑性变形，以便在两个壳体部分之间的密封接头将以不能渗透流体的方式填充。能够湿润施用的密封剂偶尔还叫做密封油膏。本领域技术人员还把弹性密封件称为fip密封件（“就地形成”密封件）或cip密封件（“就地固化”密封件）。其尤其不是预成型的成型密封件且不是涂覆材料。

密封剂包括基质材料。基质材料可有用地-在密封剂的未固化状态中以任何速率-能塑性变形且能固化以产生弹性材料。基质材料优选地是弹性体材料。基质材料包括例如硅酮材料，如例如硅酮树脂或聚亚安酯材料，更具体地合成pu树脂。环氧树脂材料也可设想为基质材料。

密封剂额外地包括腐蚀-抑制添加剂。有利地，由于在密封剂中的腐蚀-抑制添加剂，在弹性密封件和一个或多个金属壳体部分之间的密封接头的区域中，形成腐蚀路径的风险尤其低，通过腐蚀路径，非期望的物质（尤其是湿气）能够渗透到壳体的内部空间中。更具体地，密封件被所讨论的壳体部分在与（多个）金属壳体部分的接口处的腐蚀逐渐破坏的风险尤其低。在常规壳体的情况下，该风险尤其高，因为腐蚀能够在密封件和金属壳体部分之间的相当小的间隙中尤其迅速地发展。

在施用密封剂之前利用用于金属壳体部分的低腐蚀材料或壳体部分的特定覆层就当前壳体来说不是绝对必要的（其中有利的益处是节约成本）以便在密封接头的部分上实现高水平的抗腐蚀性。密封件的横截面能够保持尤其低。

腐蚀-抑制添加剂尤其分布在基质材料中。腐蚀-抑制添加剂可有用地已经以大量颗粒的形式-换言之，尤其以粉末或粉尘的形式-添加到基质材料。颗粒的等效直径的中值（也被技术人员称为d50或平均颗粒大小）具有例如500µm或更小和/或1µm或更大的值。其优选地在2µm和100µm之间，例如在5µm和60µm之间，在各个情况下均包括极限。等效直径能够例如基于固化密封剂的抛光区段确定。

在一个发展中，颗粒是珠状的，更具体地球状的，且优选地具有相同的直径。珠状颗粒具有相同直径的陈述目前被理解为尤其意思是，任何两个颗粒的直径彼此差别小于10%，优选地小于5%。在一个优选改良中，珠状颗粒的直径具有0.1mm或更大并且尤其0.4mm或更小的值。其具有例如大约0.3mm的值。以这种方式，可能借助于颗粒来在密封接头的区域中建立壳体部分的有利的最小距离，即，密封接头的最小高度。相应地，由于局部太小的密封高度，所以不充分的密封效果或密封件的不能令人满意的长期稳定性的风险尤其低。

密封剂优选地包括触变剂，用于腐蚀-抑制添加剂在密封剂中的均匀分布。触变剂可例如是硅胶。以这种方式，腐蚀-抑制添加剂能够容易地进入在壳体部分和密封剂之间的接口上的所有地点。

在一个改良中，腐蚀-抑制添加剂被设计为用于与一个或多个金属壳体部分发生腐蚀反应的牺牲阳极。出于该目的，尤其，密封剂包括非贵金属颗粒作为腐蚀-抑制添加剂。有利地，代替相应壳体部分，腐蚀-抑制添加剂失去电子且被氧化。在该情况下，基质材料能够保持与壳体部分一贯地密封接触。壳体材料的氧化的风险且因此在壳体部分和基质材料之间形成间隙的风险尤其低。

密封剂包括例如锌颗粒作为腐蚀-抑制添加剂。设计为牺牲阳极的密封剂的添加剂可替代地或额外地包括下述材料中的至少一种或由其构成：be、mg、ca、诸如sc或y或la的镧系元素、诸如ac的锕系元素、ti、zr、hf、v、nb、ta、cr、mn、zn、cd、a1、ga、in、ti、pb。在例如壳体部分包括铁的情况下，这些材料高度适于作为牺牲阳极。在另一改良中，腐蚀-抑制添加剂被设计为结合腐蚀反应的中间产物。中间产物可例如是fe³⁺或oh^-或feooh。fe³⁺例如可通过阴离子腐蚀-抑制添加剂结合以形成低溶解度的盐。oh^-例如可通过阳离子腐蚀-抑制添加剂结合。在一个改良中，密封剂包括磷酸锌颗粒作为腐蚀-抑制添加剂。

在另一改良中，密封剂包括ph^-缓冲材料的颗粒作为腐蚀-抑制添加剂。以这种方式，有利地，至少一个壳体部分能够被钝化–尤其如果其由铝合金形成-或者腐蚀反应的反应速率尤其低。

腐蚀-抑制添加剂例如由磷酸二氢钠与磷酸氢二钠或与氢氧化钠溶液的混合物形成。在该情况下的添加剂尤其是磷酸盐缓冲剂。以这种方式，尤其能够实现例如在6-8ph范围中的规定ph值。替代地，腐蚀-抑制添加剂可以是michaelis的巴比妥-乙酸盐缓冲剂、乙酸-乙酸盐缓冲剂、碳酸-硅酸盐缓冲剂、2-（n-吗啉基）乙磺酸、碳酸-碳酸氢盐系统、4-（2-羟乙基）-1-哌嗪乙烷磺酸、三（羟甲基）甲胺、4-（2-羟乙基）哌嗪-1-丙磺酸、氨水缓冲剂、柠檬酸缓冲剂或柠檬酸盐缓冲剂。

在另一改良中，金属壳体部分至少在密封接头的区域中由第一金属材料形成，且密封剂包括第二金属材料的颗粒作为腐蚀-抑制添加剂，第二金属材料的电负性大于第一金属材料的电负性。在一个发展中，另外的壳体部分至少在密封接头的区域中由第一金属材料或由另外的金属材料形成，第二金属材料的电负性大于另外的金属材料的电负性。利用该类型的添加剂，可能能够-尤其借助于取代反应-替代金属壳体部分的原子，从而允许高抗腐蚀性的覆层在密封件和相应壳体部分之间的接口的区域中形成。

腐蚀-抑制添加剂可具有例如大于1.83的电负性。优选地其大于1.9。在这些情况下，其大于在上文中分别针对另外的壳体部分或针对第一壳体部分说明的材料的电负性。

腐蚀-抑制添加剂的电负性可有用地小于2.6。以这种方式，添加剂在化学方面特别稳定。

腐蚀-抑制添加剂优选地包括颗粒，该颗粒包括银和/或镍或由银和/或镍构成，示例是银颗粒和/或银盐的颗粒和/或镍颗粒和/或镍盐的颗粒。添加剂可包括其中的一种或多种或由其中的一种或多种构成的具有合适的电负性的另外的材料如下：mo、w、ru、os、rh、ir、pd、pt、au、b、ge、sn、p、as、sb、s、se、te、po、at。

在一个改良中，密封剂包括上文中描述的那些中的两种或更多种不同的腐蚀-抑制添加剂-例如，设计为牺牲阳极的添加剂，及设计为ph缓冲剂的材料。由于不同的作用模式，因此能够以尤其有效的方式减少在密封接头的区域中形成腐蚀路径的风险。

在一个改良中，按照密封剂的体积的比例腐蚀-抑制添加剂的体积分数大于或等于10%。以这种方式，能够实现令人满意的腐蚀抑制。在另外的改良中，体积分数小于或等于70%，更具体地小于或等于50%。以这种方式，添加剂引起渗透弹性密封件的泄漏路径的风险尤其低。70%的体积分数此处尤其对应于渗透极限。

为了抑制腐蚀，有利的是密封剂具有高的电子迁移率和/或离子迁移率。如果基质材料例如是硅酮材料，则能够通过基质材料的吸湿性能实现令人满意的离子迁移率。在另一改良中，密封剂包括塑化剂，诸如例如重金属。以这种方式，能够实现的固化密封剂的低交联度和/或密封剂的低玻璃化温度，以及对于电子和/或离子迁移率的有利结果。替代地或额外地，出于该目的，可适当地选择基质材料中的弹性体的链长度。

密封剂、壳体和控制单元的其他优势和有利改良及发展将从结合附图给出的下面的工作示例显而易见。

其中：

图1示出常规壳体的细节的示意性截面表示，

图2示出根据第一工作示例的用于控制单元的壳体的细节的示意性截面表示，

图3示出根据第二工作示例的用于控制单元的壳体的细节的示意性截面表示，以及

图4示出根据第三工作示例的用于控制单元的壳体的细节的示意性截面表示。

相同的、属于相同类型的或具有相同效果的元件在图中被赋予相同的附图标记。在某些图中，个别附图标记可被省略以便改善清楚性。图和图中示出的元件彼此之间的大小比率不应当被认为是按照比例的。相反，为了改善表示和/或为了更容易理解，个体元件可能以夸张的大小被示出。

图1示出带有常规弹性密封件1的电子控制单元的壳体20，常规弹性密封件1被安置在第一金属壳体部分22和另外的金属壳体部分24之间的密封接头26中。借助于沿着密封接头26延伸的密封件1，壳体20的内部空间28关于例如渗透湿气密封。

在控制单元的寿命期间，金属壳体部分22、24可能经受腐蚀。在该情况下，可形成腐蚀路径32、34，其渐渐破坏密封件1。例如，湿气可渗透通过密封接头26到壳体的内部空间28中（参见例如，在图1中的腐蚀路径34）。渗透的湿气可负面地影响控制单元的功能能力。

图2示出根据本发明的壳体20的细节的示意性截面视图。更精确地，图2示出壳体20的边缘区域。壳体20尤其是例如电子控制单元（诸如机动车辆控制单元）的壳体20。控制单元例如是发动机控制单元。

壳体20具有第一、金属壳体部分22。该部分例如是由铝合金制成的、更具体地由作为alsicu为技术人员所熟悉的合金制成的压力铸件。第一壳体部分例如是主壳体主体，其中能够插入充满电子部件的电路板-且在完成的控制单元中被插入。

壳体具有另外的壳体部分24。另外的壳体部分24例如是盖，其密封在第一壳体部分22中的组件开口。在当前情况下，另外的壳体部分24借助于例如压花、深拉等从铁板形成。

另外的壳体部分24以如下方式在组件开口的区域中安装到第一壳体部分22上，即使得，密封接头26沿着周边边缘区域形成，该密封接头26在壳体部分22、24之间产生流体-不能渗透的连接。

流体-不能渗透的连接借助于弹性密封件1获得，弹性密封件1以间隙-填充方式安置在密封接头26中，且其因此为第一壳体部分22和另外的壳体部分24两者定界，以便密封该密封接头26。借助于弹性密封件1，在壳体20中的内部空间28被给予关于壳体20的环境流体-不能渗透的封闭。

为了生产弹性密封件1，密封剂湿润施用到壳体部分22、24中的一个-尤其以密封珠的形式–且随后将另一个壳体部分22、24按压到密封剂上。在该过程中，密封剂变得塑性变形，且因此获得其最终形式。密封剂随后固化以产生弹性密封件1。出于该目的，取决于所涉及的材料，密封剂可例如经受光，诸如uv光，或经受热。

在当前工作示例的情况下，密封剂-以及因此密封剂固化之后的弹性密封件1-包括作为基质材料11的聚亚安酯材料或硅酮材料。在聚亚安酯材料的情况下，例如，重金属塑化剂可已经添加到基质材料11。

锌颗粒例如作为腐蚀-抑制添加剂12以10%或更多，诸如30%的体积分数嵌入到基质材料中。密封剂还优选地包括硅胶作为触变剂，以便将锌颗粒均匀地分布在硅酮材料内。

因为在密封接头26的区域中的湿气，所以例如，可存在与金属壳体部分22、24的腐蚀反应。在该情况下，作为腐蚀-抑制添加剂12存在于密封件1中的锌颗粒充当牺牲阳极，其失去电子且在该过程中被氧化。因此在密封接头26的区域中有利地减少或完全防止由壳体部分22、24失去电子，意味着在该位置处，壳体部分22、24不经历腐蚀。腐蚀-抑制添加剂12的体积分数低于渗透极限，且因此，即使添加剂被腐蚀，也借助于基质材料11确保在密封件1和壳体部分22、24之间的可靠地密封接触。湿气通过密封接头26渗透到壳体20的内部空间28中的风险因此尤其低。

代替锌颗粒或额外于锌颗粒，密封剂可具有从之前在上文中描述的那些中选择的不同腐蚀-抑制添加剂12。

图3示出根据第二工作示例的壳体20的边缘区段的示意性截面表示。第二工作示例的壳体20基本上对应于第一工作示例的壳体20。

然而，在当前工作示例的情况下，另外的壳体部分24具有由铁板形成的主体242。该主体在其面朝密封接头26的侧上设有覆层244。在当前情况下，覆层244由锌层或锌-镁层形成，其施用在主体242上。借助于覆层244，甚至在不通过密封件1覆盖的地点处也能够实现另外的壳体部分24的腐蚀保护。替代地或额外地，主体242可已在其面向远离密封接头26的侧上设有覆层244。

此外，在当前工作示例的情况下，第一壳体部分22设有沿着密封接头26延伸的凹槽222。在生产时，密封剂优选地以密封珠沿着凹槽222施用到第一壳体部分22。在该情况下，借助于凹槽222，密封剂能够以特定精确度定位。

图4示出根据第三工作示例的壳体20的边缘区段的示意性截面表示。第三工作示例的壳体20基本上对应于第一工作示例的壳体20。

然而，在当前工作示例的情况下，球状锌颗粒，而不是锌粉，已经作为腐蚀-抑制添加剂12添加到基质材料11。所有颗粒具有0.3mm的相同直径。

球状锌颗粒设定密封接头26的最小高度。出于该目的，在生产时，壳体部分22、24压靠彼此-其中，密封剂的塑性变形应用到壳体部分22、24中的至少一个-直到锌颗粒与第一壳体部分22和第二壳体部分24两者接触为止。密封剂随后固化以产生密封件1。

使用工作示例的描述不使本发明受限于这些示例。而是，本发明包含每个新的特征以及特征的每个组合，包括尤其在工作示例和权利要求中的特征的每个组合。