101 Tipps und Tricks zur EMI-Abschirmung

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101 Tipps und Tricks

101 klare Tipps und Tricks zur Abschirmung, unterteilt in drei Ebenen. Grundprinzipien der Abschirmung und einige allgemeine Tipps

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Prinzip der Abschirmung

1 Das Prinzip der Abschirmung besteht darin , eine leitfähige Schicht zu erzeugen, die das abzuschirmende Objekt vollständig umgibt . Dies wurde von Michael Faraday erfunden und dieses System ist als Faradayscher Käfig bekannt.


2 Idealerweise besteht die Abschirmschicht aus leitfähigen Blechen oder Metallschichten , die durch Schweißen oder Löten ohne Unterbrechung verbunden sind. Die Abschirmung ist dann perfekt, wenn zwischen den verwendeten Materialien kein Unterschied in der Leitfähigkeit besteht. Bei Frequenzen unter 30 MHz beeinflusst die Metalldicke die Abschirmwirkung. Auch für Kunststoffgehäuse bieten wir verschiedene Abschirmmethoden an. Das völlige Fehlen von Unterbrechungen ist kein realistisches Ziel, da der Faradaysche Käfig von Zeit zu Zeit geöffnet werden muss, damit Elektronik, Geräte oder Personen hinein- oder herausbewegt werden können. Außerdem werden Öffnungen für Displays, Belüftung, Kühlung, Stromversorgung, Signale usw. benötigt.


3 Die Abschirmung funktioniert in beide Richtungen, Gegenstände im abgeschirmten Raum werden vor äußeren Einflüssen abgeschirmt. (Abb. 3.1)


Die Abschirmung funktioniert in beide Richtungen

Abbildung 3.1: Die Abschirmung funktioniert in beide Richtungen

4 Die Qualität des Käfigs wird als Verhältnis der Feldstärke in Volt/Meter (V/m) innerhalb des Käfigs und außerhalb des Käfigs ausgedrückt.


5 Es ist üblich , Feldstärkewerte in einer logarithmischen Skala (in dB) darzustellen .


6 Die Reduzierung ist abhängig von der Frequenz in Hz. Jede Frequenz hat eine Wellenlänge in Metern. Zum Beispiel 100 MHz = 100.000 kHz = 3 Meter. Eine bessere Erklärung finden Sie in der folgenden Tabelle.

40 dB 100-fache Reduzierung der Feldstärke
60 dB 1.000 Mal
80 dB 10.000 Mal
100 dB 100.000 Mal
120 dB 1 Million Mal
140 dB Sehr schwer zu messen und wird nur in wissenschaftlichen Anwendungen verwendet

Wellen

7 Eine Welle ist eine Kombination aus elektrischem Feld und magnetischen Feldern.
Eine elektromagnetische Welle besteht aus einem magnetischen Teil, der von der elektrischen Stromstärke (Ampere) abhängt, und einem elektrischen Teil, der von der elektrischen Spannung (Volt) abhängt. In der Nähe der Quelle (Nahfeld) dominiert der magnetische Anteil. In größerer Entfernung liegen der elektrische Anteil und der magnetische Anteil in einem festen Verhältnis vor (Fernfeld). (Abb. 7.1)


Wellenlänge vs. Frequenz

Abbildung 7.1: Wellenlänge vs. Frequenz

8 Die Materialstärke bestimmt, welche Frequenzen daran gehindert werden, in den Käfig hinein oder aus ihm heraus zu dringen. Für niedrige Frequenzen wie 10 kHz (im Allgemeinen Nahfeld-/Magnetfelder) ist eine Weichstahlschicht von 6 mm erforderlich, um eine Reduzierung von 80 dB zu erreichen, eine Frequenz von 30 MHz kann jedoch nur durch eine Kupferfolie abgeschirmt werden 0,03 mm dick. Bei höheren Frequenzen im GHz-Bereich bestimmt in der Regel die mechanische Festigkeit des verwendeten Abschirmmaterials die Dicke der Abschirmung.


9 Für sehr niedrige Frequenzen und Gleichstrom, wo das Magnetfeld vorherrscht, werden neben dicken Schichten auch spezielle Materialien wie Mu-Metall und Mu-Ferro-Legierungen benötigt. Darüber hinaus sind Kombinationen mehrerer Schichten erforderlich, um eine ausreichende Abschirmleistung zu erhalten. Bitte wenden Sie sich an unsere Ingenieure.


10 Wenn ein Draht eine Abschirmung durchdringt , die nicht vollständig mit der Abschirmung verbunden ist, fungiert er als Antenne und verringert dadurch die Abschirmleistung des Käfigs. Dies ist insbesondere bei höheren Frequenzen der Fall. (Abb. 10.1)


Abschirmungstipps-und-tricks-fig10.1

Abbildung 10.1: Drähte, die eine Abschirmung durchdringen

Warum das Faradaysche Käfigprinzip zur EMI-Abschirmung?

11 Umstände, unter denen eine EMI-Abschirmung implementiert werden muss

  • Wenn ein Produkt staatliche Standards wie CE oder FCC erfüllen muss, die die Immunität und Kompatibilität von Produkten regeln.
  • Die Regelungen decken nicht die Anforderungen der täglichen Praxis ab
    (z. B. werden medizinische Instrumente in einer Entfernung von 3 Metern getestet, während sie innerhalb von 15 cm verwendet werden).
  • Für militärische Zwecke wird zusätzliche Sicherheit gewünscht, z. B. für EMP (elektromagnetische Impulse).
  • Für den militärischen Einsatz ist zusätzliche Sicherheit wünschenswert, z. B. bei EMP (elektromagnetische Impulse). – siehe https://en.wikipedia.org/wiki/Tempest_(Codename)
  • Empfindliche Instrumente oder Geräte sind vor störenden oder schädlichen Frequenzen zu schützen.
  • Für empfindliche Mess- und Wägegeräte wie Waagen und Benzinfördermittel müssen die Vorschriften eingehalten werden.

12 Weitere Aspekte im Zusammenhang mit der Abschirmung

  • Vorschriften bezüglich ESD (elektrostatische Entladung)
  • Vorschriften zu ATEX (Explosionsschutz)
  • Blitzschutz / EMP / HEMP / NEMP
  • Kurzschlussschutz / Vermeidung von Funkenbildung

13 Identifikationssysteme wie RFID (Radio Frequency Identification). Verhindern Sie, dass RFID mit den Stationen in Kontakt kommt.
Mehrere Frequenzbereiche, niedrigere Frequenzen für größere Entfernungen

  • 125 kHz (Niederfrequenz)
  • 13,56 MHz (Hochfrequenz)
  • 860 bis 950 MHz (Ultrahochfrequenz)
  • 2,45 GHz (Mikrowelle)

14 Medizinischer/persönlicher Schutz
Durch die Abschirmung bestimmter Frequenzen können strahlungsbedingte Erkrankungen verhindert werden. Schutzkleidung kann die Feldstärke verringern. Abhängig von der Dichte. Hierzu gibt es persönlichen Schutz in Form von Kleidung, Mützen, Handschuhen, Strümpfen, Schlafsäcken, Zelten usw.


So schaffen Sie eine optimale EMI-Abschirmung

15 Im Allgemeinen ist eine Abschirmung, die aus mehreren Schichten oder Zonen besteht, günstiger in der Herstellung als eine Abschirmung, die aus einer Hochleistungsschicht besteht. Es ist einfach, 3 Zonen zu erstellen:
STUFE I Die Komponente auf der Leiterplatte ist durch eine Dose abgeschirmt. Abschirmung an der Quelle ( Abb. 15.1 )
STUFE II Die gesamte Leiterplatte ist durch Folie, Umhüllungen oder einen Kasten abgeschirmt ( Abb. 15.2 ), oder die Leiterplatte und alle daran angeschlossenen Kabel befinden sich innerhalb des abgeschirmten Kastens
STUFE III Oder auch das Außengehäuse ist abgeschirmt ( Abb. 15.3 ).


Abschirmung an der Quelle

Abbildung 15.1: Abschirmung an der Quelle

Abschirmung der gesamten Leiterplatte

Abbildung 15.2: Abschirmung der gesamten Leiterplatte

Abschirmung in drei Stufen, siehe Tipp 16 – 24<

Abbildung 15.3: Abschirmung in drei Ebenen, siehe Tipp 16 – 24

Abschirmung an der Quelle

STUFE I 16 Quelle
Eine Abschirmung an der Quelle ist in der Regel die kostengünstigste Lösung. Im Allgemeinen kann die Quelle unerwünschter Strahlung durch Spannung und Strom durch eine oder mehrere Komponenten oder Verbindungen auf der Leiterplatte erzeugt werden.
Durch den Einsatz von Abschirmungen kann diese direkt an der Quelle reduziert werden.


STUFE I 17 Clipmontage
Abschirmdosen werden mit SMD-Clips, die es in verschiedenen Größen gibt, auf der Leiterplatte befestigt. Nach dem Reflow wird die Dose (ein Deckel mit angebrachten Wänden) in die Clips eingesetzt und kann anschließend für Anpassungen entfernt werden. ( Abb. 17.1 )


SMD-Clip zur Montage von Leiterplatten-Abschirmdosen

Abbildung 17.1: SMD-Clip zur Montage von Leiterplatten-Abschirmdosen

LEVEL I 18- Pin-Montage
Es gibt auch Systeme mit Pins für Durchgangslöcher oder Abdeckungen mit integrierten Pins, die direkt auf die Leiterplatte gelötet werden können. (Abb. 18.1)


Stiftmontage zur Montage von Leiterplatten-Abschirmdosen

Abbildung 18.1: Stiftmontage zur Montage von PCB-Abschirmdosen

STUFE I 19 Schildlayout
In der Abdeckung oder in den Stufen können Kühllöcher angebracht werden, um Kurzschlüsse mit den Leiterbahnen auf der Leiterplatte zu verhindern. (Abb. 19.1)
Abdeckungen können auch aus einem festen Teil auf der Leiterplatte (Zaun) und einer separaten Abdeckung bestehen, die auf diesen Zaun aufgeclipst wird. (Abb. 19.2 und Abb. 19.3)


Beispiel einer Schirmanordnung mit Löchern und Öffnungen für Kabel

Abbildung 19.1: Beispiel einer Schirmanordnung mit Löchern und Öffnungen für Kabel

Fester Teil auf der Leiterplatte (2. Zaun) und eine separate Abdeckung (1)

Abbildung 19.2: Fester Teil auf der Leiterplatte (2. Zaun) und eine separate Abdeckung (1)

LEVEL II 20 Deckt die gesamte Leiterplatte ab
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die gesamte Leiterplatte mit Abschirmmaterial abzudecken. Dies kann entweder durch kleine Gehäuse erreicht werden, die genau auf die richtige Form zugeschnitten sind, oder durch einfaches Umwickeln oder Kleben von Material um die Leiterplatte.
Folien, Textilien, Stretchmaterial und Wickelschilde lassen sich, passend zugeschnitten, einfach anbringen. Da es immer darauf ankommt, Kurzschlüsse zu verhindern, können alle Materialien mit Isolationsschichten versehen werden.


Kabelschirmung

LEVEL II 21 Kabel im Inneren des Gehäuses
Sobald die Leiterplatte abgedeckt ist, können auch die angeschlossenen Kabel abgeschirmt werden. Je länger ein Kabel ist, desto höher ist sein Potenzial zur Aussendung niedrigerer Frequenzen. Die Abschirmung eines Kabels innerhalb des Gehäuses verhindert außerdem Übersprechen und sorgt dafür, dass das Hauptgehäuse als Hohlraum fungiert und so die Strahlung verstärkt. Um dies zu verhindern, kann das Gehäuse (teilweise) mit EM-Absorptionsmaterial laminiert werden. (Abb. 21.1)


Es können Flachkabel, Rundkabel, Kabelbündel und Abzweige geschirmt werden

Abbildung 21.1: Flachkabel, Rundkabel, Kabelbündel und Abzweige können geschirmt werden

LEVEL II 22 Für Rund- und Flachkabel fertigen wir Abschirmungen in Form von Hülsen, Wickeln, Schläuchen und Textilien, sodass alle Arten von Kabeln geschirmt werden können. Einige Kabelschirme müssen an beiden Enden geerdet werden. In der Regel ist es jedoch am besten, nur ein Ende zu erden, um Gleichtaktströme zu vermeiden.


STUFE III 23 Die Gehäuse selbst, also das Rack, die Box, das Gehäuse, die metallisierte Box und der Faradaysche Käfig, bilden die Haupthülle des gesamten Systems und auch die Verbindung zur Außenwelt. Die Gehäuse sind mit Displays, Einführungen für Strom- und Signalleitungen sowie Kühlluftöffnungen ausgestattet. Weitere Informationen finden Sie im Fall am Anfang dieses Artikels.


STUFE III 24 Elemente, die die Wirksamkeit eines Faradayschen Käfigs verringern können

  • STUFE III A Nähte ( Abb. 24.1 ) 26 / 32
  • STUFE III B Türen 45
  • LEVEL III C Einträge 10 , 63/69
  • STUFE III D Transparente Displays 70 / 74
  • LEVEL III E Lüftungsplatten 79
  • LEVEL III F Kabel für die Stromversorgung 64 / 69
  • LEVEL III G Kabel für Signale 65
  • STUFE III H Rohre für Flüssigkeiten, Luft, Heizung ( Abb. 24.2 ) 64 / 69
  • LEVEL III I Kabel für optische Verbindung 64 / 69

Beachten Sie, dass die Anpresskraft auf die Gehäuseplatten nicht zu groß ist

Abbildung 24.1: Beachten Sie, dass die Anpresskraft auf die Gehäuseplatten nicht zu groß ist

Rohre aus leitfähigem Material müssen mit Isolierkupplungen versehen werden

Abbildung 24.2: Rohre aus leitfähigem Material müssen mit Isolierkupplungen versehen werden

Nähte

25 Es ist wichtig, dass die Leitfähigkeit der Naht mehr oder weniger mit der des Grundmaterials des Käfigs übereinstimmt
ist aus konstruiert. Schweißen oder Löten funktioniert in der Regel am besten, bei Stellen, die leicht geöffnet werden müssen, jedoch mit mehreren
Es stehen mechanische Verbindungsmethoden zur Verfügung: Klemmen, Schrauben, Kleben, Dichten, Kleben.


26 Merkmale einer optimalen Naht

  • Es ist flach und glatt 27
  • Es hat die richtigen Abmessungen ( Abb. 26.1 ) 32
  • Die Konstruktion ist steif genug ( Abb. 26.1 ) 41 / 44
  • Es ist und bleibt frei von Korrosion ( Abb. 26.2 ) 33
  • Wenn möglich, liegt es in einer Ebene

Beispiele für richtige Abmessungen und eine steife Konstruktion zur Vermeidung von Öffnungen

Abbildung 26.1: Beispiele für richtige Abmessungen und eine steife Konstruktion zur Vermeidung von Öffnungen

Eine EMI-Dichtung in Kombination mit einer Umweltdichtung kann Korrosion und das Eindringen von Wasser in das Gerät verhindern

Abbildung 26.2: Eine EMI-Dichtung in Kombination mit einer Umgebungsdichtung kann Korrosion und das Eindringen von Wasser in das Gerät verhindern

27 Eine hervorragende ebene Oberfläche kann durch maschinelle Bearbeitung und anschließendes Schleifen der Oberseite erreicht werden. Dies ist ein teurer Prozess und erfordert eine steife Konstruktion.


28 Um die Kosten zu senken, kann die Verbindung durch die Verwendung von a verbessert werden
leitfähige Dichtung , die eventuelle Lücken füllt. Eine Dichtung kann auch zur Abdichtung gegen Wasser oder zur Erfüllung anderer IP-Anforderungen verwendet werden. ( Abb. 26.1 ) ( Abb. 26.2 ).


29 Je weicher die Dichtung , desto mehr Toleranzen können ausgeglichen werden und desto leichter wird die letztendliche Konstruktion. ( Abb. 29.1 ).


Beispiel einer sehr weichen EMI-Dichtung, damit mehr Toleranz möglich ist

Abbildung 29.1: Beispiel einer sehr weichen EMI-Dichtung, sodass mehr Toleranz zulässig ist

30 Wenn mehr Toleranz zugelassen wird , kann eine weniger genaue Produktionsmethode verwendet werden und die Produktion wird kostengünstiger. ( Abb. 29.1 ).


31 Eine leichtere Konstruktion lässt sich auch durch geringere Befestigungsabstände realisieren: Dadurch entstehen mehr Scharniere, mehr Schlösser und mehr Bolzen. Alle diese zusätzlichen Elemente führen zu höheren Kosten und längeren Montage- und Demontagezeiten.


32 Richtiges Maß Es ist möglich, eine IP-Dichtung mit der EMI-Dichtung zu integrieren. Die IP-Dichtung auf der „Wasserseite“ schützt die EMI-Dichtung vor Korrosion.


Korrosionsschutz

33 In der Entwurfsphase ist es wichtig, die Umgebung festzulegen.
Dabei macht es einen Unterschied, ob die Konstruktion nur Feuchtigkeit aushalten muss oder der Einwirkung von Wasser (ggf. sogar Salzwasser), Nebel oder Kondenswasser, z. B. beim Transport, standhalten muss.


34 Ist das Metall des Gehäuses korrosionsempfindlich , kann eine Veredelung z. B. aus Nickel und Chrom dazu beitragen, dass die Kontaktfläche die erforderliche Leitfähigkeit behält. Materialien wie Aluminium und verzinkter Stahl bilden eine Oxidationsschicht, die den Korrosionsprozess verringert, aber weniger leitfähig ist.


35 Galvanische Korrosion
Auch wenn die Materialien des Gehäuses Korrosion gut widerstehen, ist es wichtig, dass sie nicht nur untereinander, sondern auch mit der Dichtung zusammenarbeiten ( Abb. 35.1 ).


Galvanische Korrosionstabelle

Abbildung 35.1: Galvanische Korrosionstabelle

36 Meer-/Wasserumgebung
In einer Situation, in der die galvanischen Werte der Dichtung und des Gehäusematerials in einer salzhaltigen Umgebung um mehr als 0,3 Volt oder in einer Umgebung mit nur Wasser um mehr als 0,5 Volt abweichen, kommt es zu galvanischer Korrosion. Selbst in einer Entfernung von 10 km vom Meer kann die Atmosphäre genauso salzig sein wie direkt an der Küste. Daher muss das geeignete Dichtungsmaterial ausgewählt werden, siehe Diagramm zur Dichtungsauswahl.


37 Um die Schraubenlöcher herum sollte ausreichend Platz für eine Wasserdichtung vorhanden sein . Über die Schraubenlöcher darf niemals Wasser in die EMI-Dichtung oder die Konstruktion gelangen. Alternativ kann eine zusätzliche Wasserabdichtung in Form von Ringen rund um die Schrauben angebracht werden. ( Abb. 37.1 ).


Beispiel einer EMV-/IP-Dichtung

Abbildung 37.1: Beispiel einer EMV-/IP-Dichtung

38 Für kleine Teile , bei denen weniger Platz vorhanden ist, kann eine Dichtung aus z. B. elektrisch leitfähigem Gummi verwendet werden. Diese sind in Profilen und Platten erhältlich, die genau auf die erforderlichen Abmessungen zugeschnitten werden können.


39 Bei größeren Teilen kann es effizienter sein, eine kombinierte Dichtung zu verwenden. Eine EMI-Dichtung mit Wasserdichtung aus Neopren, Silikon oder EPDM-Gummi. ( Abb. 39.1 )


Kombinierte Dichtung (Wasserabdichtung kombiniert mit EMV-Dichtung)

Abbildung 39.1: Kombinierte Dichtung (Wasserabdichtung kombiniert mit EMV-Dichtung)

40 Neopren hat recht gute Flammschutzeigenschaften und hält Temperaturen von -40 bis +100 °C stand . EPDM-Gummi hält Temperaturen bis zu 120 Grad stand und ist daher für den Motorraum von Autos geeignet.
Silikonkautschuk wird für Temperaturen bis 220 °C eingesetzt; es ist für medizinische Anwendungen sterilisierbar und weich. Die Kautschuke können entweder in Form eines Schaums oder einer Mousse oder als festes Produkt hergestellt werden.


Faustregeln für die Auswahl der Dichtung, ABHÄNGIG VON DER ART DES GEHÄUSES

41 Sehr kleine Bauweise , (kleiner als 150 x 150) Rillen, gegossen, geformt oder bearbeitet: Geeignet sind leitfähige Profile, O-Ringe oder Schnittdichtungen aus hochleitfähigem Gummi ( Abb. 41.1 ).


Rillenkonstruktion mit leitfähiger O-Ring-Dichtung

Abbildung 41.1: Nutkonstruktion mit leitfähiger O-Ring-Dichtung

Geeignet sind 42 kleine Konstruktionen (ca. 200 x 200 mm) mit mehreren Abschirmungen, die aus Metalldraht von oben nach unten durch weiches Silikongummi mit einer Dicke von 2–3 mm bestehen. ( Abb. 42.1 ).


Beispiele für Dichtungslösungen für kleine Konstruktionen

Abbildung 42.1: Beispiele für Dichtungslösungen für kleine Konstruktionen

43 Mittelgroße Konstruktion , verzinkter Stahl/Metall: Standardschild, Neoprenschaum mit Wasserdichtung, Mindestbreite ca. 4 mm und Dicke 2–3 mm. ( Abb. 43.1 ).


Beispiele für Dichtungslösungen für mittelgroße Konstruktionen

Abbildung 43.1: Beispiele für Dichtungslösungen für mittelgroße Konstruktionen

44 Komplettes Rack mit Tür . Ultraweicher Doppelschirm mit separater Wasserabdichtung oder gestricktes Netz über Silikonschlauch mit Wasserabdichtung, V-Form mit zusätzlicher Wasserabdichtung, Dicke 6–10 mm ist geeignet. Andere Produkte wie Fingerleisten, textilummantelte Teile, Clip-on-Dichtungen oder kundenspezifische Hybriddichtungen sind geeignet. ( Abb. 44.1 ).


Beispiele für Dichtungslösungen für größere Konstruktionen wie Serverschränke

Abbildung 44.1: Beispiele für Dichtungslösungen für größere Konstruktionen wie Serverschränke

Abgeschirmte Türen

45 Die Schließkraft einer abgeschirmten Tür/Faradayschen Käfigtür sollte so weit wie möglich reduziert werden, damit sie mit den Händen geöffnet werden kann. Weitere Informationen finden Sie unter 55


Bau einer abgeschirmten Tür

Abbildung 45.1: Aufbau einer abgeschirmten Tür

46 Dichtungsstärke
Ultraweiche Dichtungen tragen dazu bei, die Schließkraft und das Durchbiegen der Tür zu begrenzen. ( Abb. 29.1 ).


47 Nur als Hinweis: Bei einem Serverschrank von 600 x 2500 mm kann eine 6 mm dicke Dichtung verwendet werden und bei einem Elektronikgehäuse von 200 x 600 mm ist eine Dichtung von 6 x 4 mm die optimale Größe. Alle unsere Dichtungen können auch mit einer Wasserabdichtung versehen werden. Damit eine Dichtung eine ausreichende Stabilität aufweist, sollte ihre Breite größer als ihre Höhe sein.


48 Bei einer Schraubverbindung an einem Gehäuse, Tür-, Fenster- oder Lüftungsklappen ist die Schließkraft weniger wichtig. Abhängig von der Plattendicke und dem Bolzenabstand sind 1–2 mm üblich und Amucor-Schild ist eine sehr gute Wahl für die am häufigsten verwendeten Materialien.


49 Wenn das Gehäuse nur einen Randflansch hat und eine Wasser- und EMI-Dichtung benötigt wird, kann dies durch den Einsatz von aufsteckbaren Dichtungen erreicht werden. Von diesen Dichtungen wurden mehr als 200 verschiedene Formen hergestellt, die mit Netz oder hochleitfähigen Textilien eingefasst sind. Die Montage erfolgt mittels Klemmung. Wenn wir sie nach Kundenwunsch in Form schneiden, können sogar Winkel von 90 Grad entstehen.


50 Für Instrumente und die Einleitung hoher Ströme in eine Konstruktion fertigen wir über 2400 verschiedene Be-Cu-Fingerleisten. Diese sind nicht in jedem Land erlaubt und können beschädigt werden, wenn sie in einer Konstruktion verwendet werden, die nicht ordnungsgemäß geschützt ist (Messerschneide).


51 Dichtungen können in Form eines Rahmens hergestellt werden , komplett mit Befestigungslöchern und selbstklebendem Streifen zur Montage, falls gewünscht. ( Abb. 51.1 ).


52 Um zu verhindern, dass eine Dichtung zu stark komprimiert wird , ist es möglich, neben den Schraubenlöchern Kompressionsstopper anzubringen. Bei genügend Platz können in die Dichtung Kunststoff- oder Metallringe (Kompressionsstopper) in der Enddicke integriert werden.


53 Zur einfachen Montage sind Dichtungen in P-Form oder U-Form erhältlich. Aufgrund ihrer Form können diese Dichtungen leicht auf einer Felge montiert werden. ( Abb. 53.1 ).


Die L-förmige Dichtung Nr. 54 kann in Konstruktionen verwendet werden, in denen EMI mit Wasserdichtigkeit erforderlich ist und nur ein Flansch vorhanden ist. Die maximale Komprimierung beträgt 30 %. ( Abb. 54.1 ).


Beispielbild einer L-förmigen Dichtung

Abbildung 54.1: Beispielbild einer L-förmigen Dichtung

55 Um hohe Schließkräfte zu verhindern, können V-förmige Dichtungen verwendet werden, die die Tür nicht in Richtung der Öffnung, sondern in Richtung der Tür klemmen, so dass nur die Reibungskraft die Schließkraft darstellt. ( Abb. 55.1 ).


V-förmige Dichtung zur Vermeidung hoher Schließkräfte

Abbildung 55.1: V-förmige Dichtung zur Vermeidung hoher Schließkräfte

56 Bei Sonderkonstruktionen können unsere maßgeschneiderten Profile dabei helfen, eine optimale Abdichtung zu schaffen.


57 Wasserdichte EMI-Dichtungen in jeder Form können aus Materialplatten wie leitfähigem Gummi oder Mehrfachabschirmungen mit kleinen leitfähigen Drähten im Material geschnitten werden. Sie haben eine Kompression von 10-15 %. ( Abb. 57.1 ).


Leitfähige Gummidichtungen können nach Kundenzeichnung in jede beliebige Form geschnitten werden

Abbildung 57.1: Leitfähige Gummidichtungen können nach Kundenzeichnung in jede beliebige Form geschnitten werden

58 Leitfähiger Schaumstoff hat eine offene Struktur und ist daher nicht wasserdicht, kann aber mit einer wasserdichten Neoprendichtung kombiniert werden.


59 Gestrickte Netze für den militärischen und niederfrequenten Einsatz sind aus Vollmetall-Neoprenschaum (10–15 % Kompression) erhältlich, der mit gestrickten Metalldrähten überzogen ist, die eine Kompression von 30–40 % haben. Mit Strick ummantelter Silikonschlauch hat eine Kompression von bis zu 50 % und eine geringe Kompressionskraft.


60 Die Gestrickdichtung kann in einer Nut montiert werden oder mit einer Rippe gefertigt werden, so dass sie verschraubt oder geklemmt werden kann.


61 Wenn in Ihrer Konstruktion keine Nut vorhanden ist, kann die gestrickte Drahtgeflechtdichtung auf selbstklebendes Gummi geklebt werden, um sie an Ort und Stelle zu halten.


62 Für Hochleistungsdichtungen zum Abdichten von Spalten in z. B. Faradayschen Käfigen für empfindliche Messungen können die Dichtungen in doppelter Ausführung hergestellt und in der Mitte verschraubt werden.


Kabelschirmung

63 Kabel, die in einen Faradayschen Käfig eingeführt werden, können unerwünschte Signale in das Gehäuse hinein und aus diesem heraus übertragen . Wenn diese Kabel abgeschirmt sind, sollte die Kabelabschirmung 360 Grad um das Kabel herum liegen und über eine Kabelverschraubung oder Kabeleinführungsplatte mit dem Gehäuse verbunden werden. Eingangsabschirmungen sind auch in wasserdichter und flammhemmender Ausführung erhältlich. Stromleitungen und Signalleitungen sollten gefiltert werden, wenn nicht sicher ist, welche Frequenzen auf der Leitung liegen. (Abb. 63.1)


Kabel, die in einen Faradayschen Käfig eindringen, können unerwünschte Signale übertragen

Abbildung 63.1: Kabel, die in einen Faradayschen Käfig eindringen, können unerwünschte Signale übertragen

64 Filter für Strom, Signale und Daten . Eine vom Stromnetz kommende Stromleitung fungiert als Antenne von immenser Länge und bringt viele unerwünschte Frequenzen mit sich. Es muss vor dem Betreten des abgeschirmten Raumes durch einen Filter „gereinigt“ werden. Das Gleiche gilt für Signalleitungen und Rohre, die in das Gehäuse führen. Sie wirken wie eine Antenne und stören die Abschirmung. (Abb. 64.1)


Beispiel eines an einer Faradayschen Käfigwand montierten Netzfilters

Abbildung 64.1: Beispiel eines an einer Faradayschen Käfigwand montierten Netzfilters

65 Schirmung für Datenleitungen Dies geschieht durch die Umwandlung des Signals in Licht und die Übertragung des Signals über ein Glasfaserkabel durch einen Wellenleiter in den abgeschirmten Raum. Das Glasfaserkabel ist nicht leitend und überträgt keine unerwünschten Signale. ( Abb. 65.1 ).


Beispiel eines Glasfaserkonverters kombiniert mit einem Wellenleiter

Abbildung 65.1: Beispiel eines Glasfaserkonverters kombiniert mit einem Wellenleiter

66 Ein Netz- oder Signalleitungsfilter sollte am Faradayschen Käfig geerdet werden, damit eine Verbindung mit niedriger Impedanz zum Schirmkörper besteht. Dies wird zur Ableitung unerwünschter Signale benötigt.


67 Es ist am besten, alle Filter nahe beieinander zu positionieren, aber die Signalleitungsfilter von den Netzleitungsfiltern zu trennen, um zu verhindern, dass Ströme durch die Käfigwand von den Netzleitungsfiltern die Signalleitungsfilter stören.


68 Das abgeschirmte Gehäuse schafft eine neue „Erdung“ und sollte nur aus Sicherheitsgründen mit der gemeinsamen Erdung des Gebäudes verbunden werden. Dies dient dazu, Spannungen am Käfig gegenüber der Erde zu vermeiden.


69 Wenn Sie eine saubere Erdungsleitung in den Käfig einführen möchten , benötigen Sie neben der Erdungsleitung des Gehäuses auch einen Erdungsleitungsfilter für diese besonders saubere Erdungsleitung.


Zeigt an

70 Produkte für transparente Abschirmungen

  • Gewebtes Netz 73
  • Gewebtes Netz zwischen Acryl-, Polycarbonat- oder Glasplatten, an den Kanten verbunden (kantenverklebt) ( Abb. 73.1 ) 73
  • Gewebtes Netz, vollständig laminiert zwischen Platten aus Acryl, Polycarbonat oder Glas ( Abb. 73.1 ) 73
  • Gewebtes Netz zwischen Folie mit oder ohne Selbstklebung (Netzfolie) 73
  • Indiumzinnoxid (ITO) auf Folie oder Glas, 4 oder 6 mm (transparente Folie) ( Abb. 74.1 ) 74
  • Kupfergitter auf Folie, hohe Lichtdurchlässigkeit gegenüber Abschirmleistung
  • Hochleistungskombinationen der oben genannten Materialien, mit Metallrahmen und Dichtungen zur einfachen Montage ( Abb. 75.1 ) 75
  • Transparente Folie mit antistatischer Schicht (ESD-Folie)

71 Montage eines transparenten Fensters
Um eine gute Abschirmleistung zu gewährleisten, kann ein transparenter leitfähiger Schirm mit einer silbernen Kontaktschiene versehen werden. Einige Abschirmungen können mit Fluggeflecht hergestellt werden, sodass das Fluggeflecht mit dem abgeschirmten Gehäuse verbunden werden kann. Das abgeschirmte Fenster sollte an allen Seiten mit leitfähigem Kleber, leitfähigen Dichtungen, Klebeband mit leitfähigem Kleber oder bei Bedarf mit einer Dichtung vollflächigen Kontakt mit dem Gehäuse haben. ( Abb. 71.1 ).


Beispielzeichnung einer Klemmstruktur zur Montage einer transparenten Abschirmlösung

Abbildung 71.1: Beispielzeichnung einer Klemmstruktur zur Montage einer transparenten Abschirmlösung

72 Leitfähige Folien können mit sauber entfernbarem Selbstkleber auf einen Standardbildschirm oder ein Standardfenster geklebt werden. Stabilere transparente Schilde können mit einem Rahmen hergestellt oder mit einer Blende montiert werden.

Warnung
Aufgrund des sogenannten Moiré-Effekts ist es derzeit nicht möglich, transparente Schilde optisch zu 100 % korrekt herzustellen, so dass geringfügige Störungen in Kauf genommen werden müssen.


Auswahl an transparentem Material

73 Netzfolie
Für die Abschirmung bei niedrigen Frequenzen zeigen Netzabschirmungstypen die beste Leistung. Sie haben eine geringere Lichtdurchlässigkeit als beispielsweise ITO-beschichtete Fenster und Folien, aber das ist bei einer Anzeige eher normal als problematisch. (Abb. 73.1)

Wenn die Folie auf einen Monitor aufgebracht wird und die Linien des Netzes in der Folie nicht mit den Punkten des Monitors übereinstimmen, entsteht der Newtonsche Ringeffekt oder es entsteht ein Moiré-Muster. Durch die Ausrichtung des Netzes in einem bestimmten Winkel zwischen 17 und 45 Grad wird dieser Effekt minimiert. Bitte beachten Sie: Es gilt eine physikalische Regel: Je feiner das Netz, desto dunkler das Material, desto besser die Abschirmleistung.


Beispiel für ein einzelnes Mesh-Folienfenster (Gitter auf der Oberseite eines Fensters befestigt) und ein Stufen-Mesh-Folienfenster (Gitter zwischen zwei Glas- oder Kunststoffschichten)

Abbildung 73.1: Beispiel für ein einzelnes Netzfolienfenster (Netz an der Oberseite eines Fensters befestigt) und ein abgestuftes Netzfolienfenster (Netz zwischen zwei Glas- oder Kunststoffschichten)

74 ITO-Beschichtung
Die Indium-Zinn-Oxid-Beschichtung erzeugt keinen Moiré-Effekt und bietet eine gute Abschirmung bei höheren Frequenzen. Das Produkt ist jedoch empfindlich gegenüber sauren Substanzen, wie sie beispielsweise in Fingerabdrücken vorkommen. Optional kann eine Kunststofffolienschicht aufgebracht werden, um die ITO-Schicht zu schützen. ( Abb. 74.1 ).


Möglicher Aufbau eines ITO-Fensters

Abbildung 74.1: Möglicher Aufbau eines ITO-Fensters

75 gerahmte Fenster
Wir produzieren schlüsselfertige abgeschirmte Fenster mit einer Dämpfung von bis zu und sogar über 100 dB, die direkt in einen MRT-Raum eingebaut werden können. Diese Fenster sind gerahmt und verfügen über mehrere Abschirmschichten, die alle miteinander verbunden sind. ( Abb. 75.1 ).


Beispiel eines gerahmten, einbaufertigen Hochleistungs-Abschirmfensters

Abbildung 75.1: Beispiel eines gerahmten, einbaufertigen Hochleistungs-Abschirmfensters

Abschirmmethoden für Kunststoffgehäuse

76 Es besteht die Möglichkeit, eine Abschirmfolie im Inneren des Gehäuses anzubringen, entweder ganz oder teilweise mit dem Gehäuse verklebt. Durch die Verwendung von steiferen Folien kann eine abgeschirmte Box innerhalb des Kunststoffgehäuses geschaffen werden, wenn keine Notwendigkeit besteht, das Gehäuse an eine bestimmte Form anzupassen. Die Lippen der vorgeschnittenen Folie können zur Erdung und/oder Montage genutzt werden.


77 Für Gehäuse mit komplexen Formen kann eine Abschirmfarbe oder ein Spray (in Dosen) verwendet werden. Die Farbe ist mit leitfähigen Metallpartikeln wie Nickel, Kupfer, Silber oder Kombinationen gefüllt.


78 Eine weitere Möglichkeit ist die Metallisierung im Vakuum (Sputtern); dies kann auch teilweise erfolgen. Da für diesen Vorgang eine Vorrichtung erforderlich ist, ist er für kleine Produktionsmengen nicht zu empfehlen. ( Abb. 78.1 ).


Beispiel für Kunststoffgehäuse mit Abschirmlackierung

Abbildung 78.1: Beispiel für Kunststoffgehäuse mit Abschirmlackierung

79 Bei größeren Stückzahlen können Teile einer galvanischen Behandlung unterzogen werden.


Belüftungspaneele

80 Innerhalb weniger Tage können wir Honeycomb-Lüftungspaneele nach Kundenzeichnung herstellen. Die Wabenstruktur ähnelt Wellenleitern und lässt Luft durch, während sie gleichzeitig das Eindringen elektromagnetischer Wellen verhindert.

Die Zellgröße der Waben beträgt 3,2 mm und Kombinationen mehrerer Schichten sind möglich, auch in Kreuzkonstruktionen für höhere Leistungen. Eine Kreuzzellwabe besteht aus mindestens zwei Lagen Wabenmaterial, die versetzt und um 90 Grad zueinander gedreht sind. Dies führt zu einer guten Abschirmleistung unabhängig von der Polarisation der Wellen. ( Abb. 80.1 ).


Beispiel eines kreuzzelligen Honeycomb-Lüftungspaneels

Abbildung 80.1: Beispiel eines kreuzzelligen Honeycomb-Lüftungspaneels

81 Zum Schutz vor Staub kann im Lüftungspanel ein Staubfilter integriert werden. Der Staubfilter kann auch außen am Gehäuse montiert werden. ( Abb. 81.1 ).


Von links nach rechts: Wabe mit Staubfilter, Kreuzzelle, Einzelzelle gerade, Einzelzelle 45 Grad geneigt, doppelte Neigung zur Verhinderung von Abhören

Abbildung 81.1: Von links nach rechts, Wabe mit Staubfilter, Kreuzzelle, Einzelzelle gerade, Einzelzelle 45 Grad geneigt, doppelte Neigung, um Abhören zu verhindern

82 Die kostengünstige Standardwabe besteht aus Aluminium, für spezielle Anwendungen wie EMP kann sie jedoch auch aus Weichstahl hergestellt werden, was teurer ist. ( Abb. 82.1 ).


Bild eines EMP-beständigen Honeycomb-Lüftungspaneels

Abbildung 82.2: Bild eines EMP-beständigen Honeycomb-Lüftungspaneels

83 Ein Waben-Lüftungspaneel kann auf Wunsch zur einfachen Montage gerahmt und vorgebohrt werden oder für kleinere Konstruktionen oder bei der Montage des Waben-Lüftungspaneels in Klemmkonstruktion rahmenlos mit optionalem Pressflansch gefertigt werden.


84 Für den Außenbereich kann die Wabe mit einem Nickel- oder anderen Finish behandelt werden. Dadurch soll das Wabenlüftungspanel vor Umwelteinflüssen wie Korrosion geschützt werden. ( Abb. 80.1 ).


85 Um zu verhindern, dass Regentropfen in das Gehege fallen, können wir die Wabe auch schräg anbringen (45 Grad ist Standard) ( Abb. 81.1 ).


86 Zwei einander gegenüberliegende Lagen schräger Waben verhindern zudem das Eindringen von Metallstäben in den Käfig und schützen so vor Stromschlägen.


87 Die Montage von Rahmenwaben kann über Durchgangslöcher oder Gewindelöcher erfolgen, die in den Rahmen gefließt werden, um eine gute Schraubenlänge zu erreichen. Fließbohren ist besser als die Verwendung von Nieten, die sich lösen können.


88 Waben können auch als Strömungsgleichrichter eingesetzt werden, da die Struktur des Wabenmaterials dafür sorgt, dass die Luft in eine feste Richtung geblasen wird.


89 Die Waben können optional mit einem Flansch versehen werden, so dass die Waben nach der Montage eine einheitliche Form mit der abgeschirmten Umhüllung bilden. ( Abb. 89.1 & Abb. 89.2 ).


Bild einer rahmenlosen Wabe

Abbildung 89.1: Bild einer rahmenlosen Wabe

Zeichnung einer rahmenlosen Wabenkonstruktion

Abbildung 89.2: Zeichnung einer rahmenlosen Honeycomb-Konstruktion

Kabel

90 Kabel von und zu einem abgeschirmten Gehäuse sollten auch dann abgeschirmt sein, wenn keine ausreichenden Zugänge wie Netzfilter verwendet werden.


91 Eine optimale Kabelabschirmung kann mit verschiedenen Materialien wie leitfähigen flexiblen Abschirmschläuchen, Umwicklungen aus Metallgestricken, hochleitfähigen Textilien oder Folien erreicht werden . Alle diese Materialien können mit oder ohne Selbstklebung geliefert werden


92 Die Kabelabschirmung sollte niederohmig am Eingang der Abschirmung, der Wand oder dem Gehäuse des abgeschirmten Gehäuses angeschlossen werden . Dadurch entsteht nicht nur eine galvanische Verbindung, sondern es entsteht auch eine hochfrequente Kopplung.
Eine vollständige 360-Grad-Verbindung rund um das Kabel funktioniert am besten. Zu diesem Zweck fertigen wir Kabeleinführungen an ( Abb. 92.1 ).


aanpBeispiel einer vollständigen 360-Grad-Verbindung rund um die Seilbahn

Abbildung 92.1: Beispiel einer vollständigen 360-Grad-Verbindung um das Kabel

93 Im Inneren des Gehäuses können Kabel Strahlung abgeben, die dann durch den Hohlraum des Gehäuses verstärkt werden kann . Daher kann es wichtig sein, auch die Kabel im Inneren des Gehäuses abzuschirmen. Kabelbinder und komprimierbare Kabelklemmstreifen können hilfreich sein, um eine gute Verbindung mit dem leitfähigen Metallstecker des Kabels herzustellen.


Fingerstreifen

94 Um höhere Ströme für Eintrittsplatten usw. weiterzuleiten , eignen sich Fingerstreifen aus Berylliumkupfer sehr gut. Bitte beachten Sie, dass diese aufgrund des giftigen Berylliumanteils nicht in allen Ländern akzeptiert werden. Daher haben wir viele andere Arten leitfähiger Dichtungen entwickelt. Die umweltfreundlicher und auch weniger anfällig für Beschädigungen sind. Eine weitere gute Lösung besteht darin, gestricktes Netz zwischen der Eingangswand und der Käfigwand zu platzieren.


95 Für Schraubverbindungen erfreuen sich die gedrehten Fingerleisten der Serie 2400 großer Beliebtheit. Sie können auf die Materialstärke der Fingerstreifen von etwa 0,25 mm komprimiert werden. Die meisten Versionen können mit einem selbstklebenden Streifen verklebt werden, um den Streifen an Ort und Stelle zu halten.


96 Für abgeschirmte Türen und Faraday-Käfigtüren benötigen Sie einen größeren Kompressionsbereich. Sie finden diese Finger in der 2800er-Serie zum Klemmen, Löten oder Schrauben.


97 Die aufsteckbaren Fingerstrips der Serie 2100 können auf normale Metallplattenstärken wie 0,5, 0,8, 1 und 1,5 mm geklemmt werden . Manche haben sogar Lanzen, damit der Streifen nicht so schnell abrutscht.


98 Wenn ein großer Komprimierungsbereich erforderlich ist , können unsere aufsteckbaren Fingerstreifen der Serie 2200 oder unsere aufklebbaren Fingerstreifen der Serie 2300 geeignet sein. Diese selbstklebenden Fingerstreifen können in die Konstruktion integriert werden.
Snap-on Fingerstrips können fest in Schlitzen Ihrer Konstruktion montiert werden, sodass auch eine Kompression von nahezu 0,25 realisiert werden kann. ( Abb. 98.1 ).


Einrastbare Fingerstreifen für Schlitzmontage und große Kompression

Abbildung 98.1: Aufsteckbare Fingerstreifen für Schlitzmontage und große Kompression

99 Für Sonderkonstruktionen sind bei der Serie 2500 Finger im 90-Grad-Winkel montiert. (Abb. 99.1)


Beispiel einer technischen Zeichnung eines Fingers unter 90 Grad

Abbildung 99.1: Beispiel einer technischen Zeichnung eines Fingers unter 90 Grad

100 Für die kreisförmige Montage verfügen die Finger der Serie 2600 über kugelförmige Spitzen auf der Fingeroberseite, so dass in jedem Winkel ein guter Punktkontakt gewährleistet ist.


101 Für gleitende, rotierende und bewegliche Anwendungen wenden Sie sich bitte an unsere Spezialisten. Zur Vermeidung von Verschleiß steht ein leitfähiges Schmiermittel zur Verfügung.

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