Chomerics EMV-Abschirmung frühzeitig eindesignen

Materialien, Oberflächen und Korrosionsprobleme

Im ersten Teil wurden die grundlegende Geometrie und die Abdichtung betrachtet. Weiter geht es nun mit den Materialien und Oberflächen und dem Korrosionsproblem.

Im Beispiel des Aluminiumgehäuses ist die erste Frage, welche Aluminiumlegierung oder welches andere Material zum Einsatz kommen soll. Die Art und die Fertigung des Gehäuses und der Abdeckung sorgen hier bereits für Einschränkungen. Im Falle eines sehr kleinen Gehäuses kann sowohl die Abdeckung als auch das Gehäuse aus einem Massivmaterial gefertigt werden. Falls dies zutrifft, ist die Güteklasse der verwendeten Aluminiumlegierung sehr breit. Leider eignen sich nicht alle Aluminiumsorten für Oberflächenbehandlungen und sie weisen unterschiedliche physikalische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeiten auf. Im maritimen Umfeld kommt meist eine Legierung der 5000- oder 6000-Serie (Aluminium Association Designations) zum Einsatz. Hinzu kommt eine dreiwertige Chromat-Beschichtung (die sechswertige Version wird aufgrund von Gesundheits- und Umweltbedenken nicht bevorzugt). Nun muss die Art und Klasse der Beschichtung festgelegt werden. Mil-DTL-5541 ist nur ein Standard, der diese Entscheidung abdeckt, BS 2437:2002 ein weiterer.

Alternativ kann das Aluminium auch plattiert werden. Damit lässt sich eine galvanische Anpassung an das leitfähige Material der Dichtung erzielen. Dies ist nicht immer nötig, aber gerade dann wünschenswert, wenn elektrolytische Einflüsse (Salznebel) vorherrschen. Das Elektrolyt und die unterschiedlichen Metalle bilden eine galvanische Zelle mit einer Kathode und einer Anode. Das weniger edle Metall (meist die Aluminiumstruktur) wird dabei beschädigt bzw. es korrodiert.

Werden die galvanischen Potenziale der Metalle so weit wie möglich aneinander angepasst (ein Unterschied von 0,5 V oder weniger wird empfohlen; bevorzugt ist ein Wert von 0,25 V), verringert sich die Korrosionsgefahr in der entsprechenden Umgebung. Bei Aluminium ist die Anpassung des galvanischen Potenzials an leitfähige Dichtmaterialien jedoch schwierig und erfordert eine zusätzliche Beschichtung/Plattierung, um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen. Eine Nickel-Plattierung oder eine silber- bzw. kupferbasierte Lackierung sind typische Beschichtungen. Diese Beschichtungen bringen jedoch selber Probleme mit sich, weil sich bei einer Beschädigung oder einem falschen Aufbringen die Korrosion beschleunigt.

Für den Mechaniker muss daher die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit der EMV-Dichtung sichergestellt sein. Die Art des Gehäusematerials muss berücksichtigt werden, genauso wie die Schutzbeschichtungen und die Art des Dichtungsmaterials. Hinzu kommen die Umgebungs- und Betriebsbedingungen, die erwartete Lebensdauer und der erforderliche Grad der Abschirmung.

Fazit

Die richtigen Entscheidungen zu Beginn eines Projekts können den Zeitaufwand bei der Abnahme des Endprodukts sowie die Gesamtkosten verringern. Die breite Palette an Dichtungsmaterialien von Abschirmspezialisten wie Chomerics sowie neueste Produkte wie die Elastomere Cho-seal 6502 und 6503 erweitern das Angebot für Entwickler. Weil jedoch immer höhere Frequenzen sowie leichtere, flachere und stromsparendere Bauteile und Systeme zum Einsatz kommen, muss auch die EMV-Abschirmung elektronischer Geräte weiterentwickelt und zukunftsfähig gemacht werden.