Die richtige Auswahl einer EMI-Dichtung

Die richtige Auswahl einer leitfähigen EMI-Dichtung gewährleistet sowohl eine gute EMV-Abschirmung als auch eine Umweltabdichtung.

Hier finden Sie die wichtigsten Punkte, die in Betracht gezogen werden sollten, um das beste Produkt für Ihre Anwendung auszuwählen. Kompromisse müssen vielleicht eingegangen werden, aber allgemein gibt es immer eine geeignete Dichtung für die meisten Anwendungen.

Wann sollte eine EMI-Dichtung in Betracht gezogen werden?

Der Einbau einer EMI-Dichtung sollte schon frühzeitig in den Entwicklungsprozess geplant werden. Die Nachrüstung einer Dichtung auf einer Flansche, die nicht zu diesem Zweck entwickelt wurde, schränkt die Dichtungsmöglichkeiten ein oder kann sich sogar unerreichbar erweisen und ein neuer Entwurf erfordern. Generell, je gröẞer der Platz für eine potentielle Dichtung, desto mehr Optionen stehen zur Verfügung. Zahlreiche Montagearten sind möglich, aber sie werden oft von der Anwendung vorgeschrieben (z. B. Türdichtungen, Zugangsplatten usw.): u. a. mit Haftkleber, als Form-In-Place, als Aufsteckmontage, mit mechanischen Befestigungen oder in einer Nut eingelegt.

Wie wirken sich Kompressionskräften aus?

Um mit der Dichtung einen guten Kontakt zu erzielen, muẞ eine Kompression ausgeübt werden. Die erforderlichen Kompressionswerten hängen vom Dichtungstyp und dessen Anwendung ab. Geriefte Flanschen mit zahlreichen Befestigungen können z. B. harte Dichtungen zwar komprimieren, aber dabei muẞ man darauf achten, daẞ sich die Flanschen nicht verbiegen.

Bei Schranktüren mit mehreren Metern Dichtungstreifen wird gewöhnlich eine Dichtung mit geringer Kompressionskraft benötigt, auẞer der Schrank ist von robuster Konstruktion und die Tür wird hydraulisch betätigt.

Schaumdichtungen mit leitfähigem Textilmantel bieten die geringsten Kompressionskräfren an, die sie leicht verformbar sind.

Kontaktfedern aus Beryllium-Kupfer werden ebenfalls leicht komprimiert, aber durch Einrisse leicht beschädigt und Teile können abgebrochen werden.

Geschäumte bzw. Hohlprofildichtungen (wie z. B. Drahtgestrick mit Elastomerkern) ermöglichen mittelmäẞige Kompressionskräften.

Feste Silikondichtungen mit leitfähigen Metallpartikeln sind schwieriger zu komprimieren, aber bieten dafür eine gute Abdichtung gegen Staub und Feuchtigkeit.

Wie wichtig is die Abdichtung gegen Staub und Feuchtigkeit?

Viele Gehäuse müssen sowohl den EMV-Anforderungen als auch der IP-Schutzbewertung entsprechen. Metalldichtungen wie Kontaktfedern aus Beryllium-Kupfer oder Drahtgestricke gewährleisten keinen Schutz gegen Staub oder Feuchtigkeit.

Aus diesem Grund wird dazu eine zusätzliche Elastomerdichtung benötigt, die als Teil der EMI-Dichtung integriert werden kann, obwohl die Dichtung dann breiter ist und mehr Einbauplatz erfordert.

Schaumdichtungen mit leitfähigem Textilgewebe gewährleisten zwar ausreichenden Schutz gegen Staub, aber die Feuchtigkeit kann der Materialoberfläche entlang abgeführt werden.

Leitfähige Elastomere wie Silikon oder Fluorsilikon mit leitfähigen Metallpartikeln bieten dagegen eine hervorragende Abdichtung gegen Staub und Feuchtigkeit, und können einen IP-Schutz bis zu IP68 erreichen.

Welche Rolle spielt die Bimetallkorrosion in der Auswahl der Materialien?

Wenn zwei verschiedene Metalle in einer feuchten Umgebung oder insbesondere in Saltznebel in Kontakt sind, dann findet eine galvanische Metallkorrosion statt. Daher ist es besonders wichtig das Metall der leitfähigen Dichtung nach galvanischer Kopplung mit dem Metall des Gehäuses paaren zu versuchen. Weitere Information über Bimetallkorrosion finden Sie in unserer Kompatibilitätstabelle.

Z. B. ein nickelbeschichtetes Gehäuse (platiert oder lackiert) in Kontakt mit einer Dichtung aus Silikon mit vernickeltem Graphit bietet eine optimale Kombination. Wenn sich aber eine silber- oder kupferbasierte Dichtung (edleres Metall) in einer Saltznebelumgebung in Kontakt mit Aluminium (unedleres Metall) befindet, erfolgt im Gegenteil eine schnelle Korrosion, und beinträchtigt damit - aufgrund der groẞen Potenzialdifferenz - die leitfähigen Eigenschaften der Dichtung.

Bei Marineanwendungen empfehlen wir die Verwendung von Fluorsilikon.

Was kann die Schirmdämpfung beeinflussen?

Leitfähige Dichtungen können eine Schirmdämpfung von bis zu 120db anbieten, obwohl diese Ergebnisse unter perfekten Testbedingungen erzielt werden.

Eine elektrische Kontaktisolierung zwischen die Dichtung und das Gehäuse kann die Abschirmwirkung aufheben. Hoch widerstandsfähige Passivierungverarbeitungen oder die Präsenz von Oxiden auf den Gegenflanschen können die ordnungsgemäẞe Funktion der Dichtung verhindern, da es eine geringe bzw. keine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Dichtung und der Gegenflansche gibt.

Dieses Problem kommt insbesondere bei der Verwendung von Dichtungen mit glatten Oberflächen vor, wie z. B. Schaumdichtungen mit leitfähigem Gewebemantel, da nur ein geringer Druck ausgeübt werden kann. Dichtungen mit einer groben Oberfläche wie Drahtgestricke durchdringen die widerstandsfähige Oberfläche, aber mögen für die Anwendung nicht unbedingt geeignet sein. Wichtig ist es deshalb sicherzustellen, daẞ die Gegenflanschen sauber sind und eine gute elektrisch leitende Oberfläche aufweisen.

Welche Frequenzen müssen abgeschirmt werden? Wird sowohl eine magnetische als auch elektrische Abschirmung benötigt?

Die meisten Militär- und Luffahrtanwendungen benötigen eine magnetische Abschirmung (H-Feld) und erfordern daher einen angemessenen hohen Metallinhalt, das eine hohe Durchlässigkeit beträgt. Da ein magnetischer Feld ein Strom innerhalb der Dichtung erzeugt, sind Drahtgestricke, Kontaktfedern aus Beryllium-Kupfer und mit Metallpartikeln gefüllte Elastomeren zu diesem Zweck geeignet.

Bei niedrigen Frequenzen von ca. 10KHz, je gröẞer der Metallinhalt, desto besser. Bei sehr niedrigen Frequenzen in den H-Felder kommen exotische Materialien wie z. B. MuMetal zum Einsatz.

Abschirmungen auf dem elektrischen Feld (E-Feld) und ebener Welle sind einfacher zu regeln und alle EMI-Dichtungsarten funktionieren bis auf ihre eigene Einschränkungen.

In wie fern muẞ die Wartung der Dichtung berücksichtigt werden?

Dichtungen sind anfällig für Beschädigungen und deren übliche Abnutzung muẞ berücksichtigt werden.

Eine Tür, die mit einer Dichtschneide-Dichtung versehen ist und eine Gleitbewegung bzw. Scherkräfte auf der Dichtung ausübt, gewährleistet eine hervorragende Leistung und kann sich zum Teil selbstreinigend erweisen. Metalldichtungen wie Kontaktfedern aus Beryllium-Kupfer oder Drahtgestrick sind für solche Anwendungen am besten geeignet, da derartige Türen regelmäẞig geöffnet und geschlossen werden, und daher die Oberfläche der Dichtung abreiben.

Alle Dichtungen sollten regelmäẞig überprüft und gegebenenfalls ersetzt werden. Zahlreiche Dichtungen werden eingebaut und vergessen, bis es zur nächsten Wartung oder Reparatur kommt.

Eine Dichtung kann während dem Einbau leicht überkomprimiert werden, und aus den Gegenflanschen herausragen und sogar reiẞen. Der Einbau von Kompressionsbegrenzern auf der Flansche selbst oder als Pressanschläge bzw. -kragen in unterschiedlichen Flachdichtungen ermöglicht jegliche übermäẞige Kompression zu verhindern.

Was kostet eine EMI-Dichtung?

Die Kosten können schwierig sein festzustellen, da eine EMI-Dichtung spezifisch zu einer bestimmten Anwendung ist und dessen Montage ebenfalls berücksichtigt werden sollte.

Um die kostengünstigste Lösung zu erzielen, lohnt es sich die Dichtung schon frühzeitig in der Konzeptionsphase einzuplanen und die Empfehlungen eines EMI-Dichtunghersteller einzuholen.

Obwohl viele verschiedene Typen, Profile und Materialien zur Verfügung stehen, wird die Auswahl schnell eingeschränkt, sobald die wichtigen erforderlichen Eigenchaften identifiziert sind.

Ihr gewöhnlicher Lieferant kann Sie bezüglich Ihrer Anwendung beraten: z. B. reicht ein einfacher in einer Nut eingelegter leitfähiger O-Ring oder eine gestanzte Flachdichtung aus, oder wird eine komplexere zusammengefügte bwz. formgepresste Dichtung benötigt. Die Beratung von Ihrem EMI-Lieferant oder Hersteller sollte auf jeden Fall kostenlos sein.

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