EMV- und HF-Schirmung durch den Einsatz von Silikonen Einfaches Verfahren für Gerätegehäuse - wirautomatisierer

EMV- und HF-Schirmung durch den Einsatz von Silikonen

Einfaches Verfahren für Gerätegehäuse

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Das manuelle Einbringen von diskreten EMV-/HF- oder Umweltdichtungen in Gehäuse ist zum einen zu kostenintensiv, zum anderen auf Grund der geforderten Abmessungen oft unmöglich. Als Lösung für solche Aufgabenstellungen hat sich das Aufbringen von Dichtungen aus elektrisch leitfähigen, gefüllten Silikonen bewährt. Die Silikone der Silarg-Serie wurden für diese Anwendung optimiert.

Dipl.-Ing. Peter Zander ist Vertriebsleiter der Silimex GmbH in Stahnsdorf

Im Umfeld steigenden Kostendrucks und der Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit von Produkten bei mindes-tens gleich bleibender Qualität ist sowohl der Konstrukteur als auch der Einkäufer gefordert, optimale Entscheidungen zu treffen. Der ständig fortschreitende Trend zur Miniaturisierung und Zusammenfassung von Baugruppen und Systemen macht Maßnahmen notwendig zum Schutz der Einzelkomponenten vor internen und externen Störquellen, die als elektromagnetische oder Umwelteinflüsse auftreten können. Die Miniaturisierung erfordert es, diesen Schutz durch kleinstmögliche und effiziente Dichtungen zu gewährleisten.
Satt diskreter Dichtungen
Das manuelle Einbringen von diskreten EMV-/HF- oder Umweltdichtungen in Gehäuse ist zum einen meist kostenintensiv, zum anderen auf Grund der geforderten Abmessungen oft unmöglich. Als Lösung für solche Aufgabenstellungen hat sich das FIP-Verfahren (Form-in-Place) zur Applikation von Dichtungen aus elektrisch leitfähigen, gefüllten Silikonen durch rechnergesteuerte Dispenser auch auf unebenen Oberflächen bewährt. Als Beispiel gilt die erfolgreiche Anwendung dieses Verfahrens bei der Herstellung von Mobiltelefongehäusen in der industriellen Massenproduktion. Dabei wird das elektrisch leitfähige, unvernetzte Silikon kontur- und maßgetreu auf die metallische oder metallisierte Oberfläche der Gehäuseschale aufgetragen und reagiert dort zu einer elektrisch leitfähigen Dichtung aus. Dass dieses Verfahren schon seit mehreren Jahren und in großen Serien Verwendung findet, spricht für dessen Entwicklungsstand und Zuverlässigkeit.
Ein solches Verfahren zu optimieren ist schwierig. Dieser Aufgabe hat sich die Silimex GmbH gestellt und neue elektrisch leitfähige, gefüllte Silikone entwickelt. Die Silikone der Silarg-Serie weisen Eigenschaften auf, die sowohl die Qualität des Produkts als auch den kommerziellen Nutzen des FIP-Verfahrens deutlich verbessern.
In den Silikonen der Silarg-Serie wird zur Herstellung der elektrischen Leitfähigkeit ausschließlich Reinsilber verwendet. Die hierzu benötigten Silberpartikel produziert Silimex selbst. Die extrem geringen Partikelmaße lassen eine problemlose Verarbeitung der Silikone auch in Dispensern mit einem Nadeldurchmesser von weniger als 0,4 mm zu und entsprechen somit der Forderung nach kleinsten Dichtungsdurchmessern.
Gegenüber Silikondichtungen mit anderen elektrisch leitfähigen Füllstoffen, wie versilbertem Kupfer oder versilbertem Glas, ist eine Dichtung aus Silarg-Silikonen alterungsbeständiger. Eine solche Dichtung wird durch Korrosion der Leitpartikel keine nennenswerte Einbuße der elektrischen Leitfähigkeit aufweisen, wie z.B. eine EMV-/HF-Dichtung mit Füllung aus teilweise versilbertem und korrodiertem Kupfer. Denn Korrosionsprodukte von Silber leiten oft beinahe ebenso gut wie metallisches Silber, im Gegensatz zu korrodiertem Kupfer. Auch ein Lösen der Silberbeschichtung vom Träger durch mechanische Beanspruchung ist bei Reinsilber ausgeschlossen.
Widerstand unter Druck konstant
Da die Korrosion des Silbers in der Dichtung die elektrische Leitfähigkeit in den meisten Fällen nicht nennenswert beeinträchtigt, muss anstelle von zwei Dichtungen (einer Umwelt- und einer zusätzlichen EMV-/HF-Dichtung) nur noch eine Dichtung aus Silikon aufgebracht werden, die somit beide Zweckbestimmungen in vielen Anwendungsfällen gut erfüllt. Eine EMV-/HF-Dichtung aus Silarg-Silikonen erzielt einen durchschnittlichen Widerstand von 0,01 q/cm. Dieser Wert wird erreicht, ohne mechanischen Druck auf die Dichtung auszuüben, und bleibt auch unter Druck konstant. Referenzmaterialien mit elektrisch leitfähigem Füllstoff aus versilbertem Kupfer erzielen diesen Wert erst unter erheblichem mechanischen Druck auf die Dichtung, was deren Elastizität deutlich beeinträchtigt und mechanische Spannungen im System hervorrufen kann.
Ein wesentlicher Vorteil von Silarg-Silikonen ergibt sich aus der geringen Dichte des Materials von durchschnittlich 2,1 g/cm³. Im Vergleich eines Referenzmaterials A mit einer Dichte von 2,8 g/cm³ ergibt sich: Im Allgemeinen erfolgt der Vertrieb von Silikonen nach Gewicht. 1000 g Silarg-Silikon ergeben ein Volumen von 476 190 cm³ bei 2,1 g/cm³ . 1000g des Referenzmaterials A ergeben ein Volumen von 357 142 cm³ bei 2,8 g/cm³. Dieser Volumenvorteil von 33 % zu Gunsten des Silarg-Materials bedeutet, dass mit einem Kilogramm 1/3 mehr Dichtungen appliziert werden können. Der höhere Einzelpreis eines Kilogramms wird durch diesen Mengenvorteil kompensiert.
Das Unternehmen
Silimex GmbH ist ein flexibler Teil des Supply-Chain-Managements für die Großserien- sowie die spezialisierte Kleinserienproduktion in der Elektro- und Elektronikindustrie. Die Aufmerksamkeit gilt einer engen Zusammenarbeit mit den Kunden in den Bereichen F&E sowie in der Anwendungstechnik, um State-of-the-Art-Silikone entsprechend des Bedarfs zu entwickeln und „just-in-time“ bereitzustellen. Das reduziert die Notwendigkeit der Lagerung von Silikonen bei den Anwendern auf einen geringen Dispositionsbestand. Der Einsatz von hochwertigen, verfallsfreien und frischen Silikonen in der Fertigung gewährleistet, dass Fehlerquoten durch Materialmängel auf ein Minimum begrenzt werden. Nach umfangreichen Produktentwicklungen wurde das Unternehmen im August 1997 in Berlin gegründet. Das Basisgeschäft konzentriert sich auf komplexe Lösungen unter Verwendung von Silikonen zum elastischen Kleben und Dichten, zum leitfähigen Verbinden sowie zur Hochfrequenz-Abschirmung. Das junge Unternehmen erzielte im vergangenen Jahr einen Umsatz von 4 Millionen Mark.
Weitere Informationen eA 560
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