Choć FOF nie są spektakularnymi elementami urządzeń i na co dzień użytkownik końcowy nie zdaje sobie sprawy z ich obecności, z punktu widzenia inżyniera EMC stanowią jeden z kluczowych elementów całego systemu ekranowania.
Obudowa nie może mieć słabych punktów
Podstawowym zadaniem ekranowanej obudowy jest ograniczenie emisji zakłóceń elektromagnetycznych na zewnątrz oraz ochrona znajdującej się wewnątrz elektroniki przed zakłóceniami pochodzącymi z otoczenia. Problem konstrukcyjny pojawia się wtedy, gdy obudowa posiada miejsca, przez które pole elektromagnetyczne może się przedostawać.
Potencjalnym punktem osłabiającym skuteczność ekranowania mogą stać się drzwi szafy sterowniczej, pokrywa urządzenia lub panel serwisowy, czy też miejsce połączenia dwóch elementów obudowy oraz okolice złączy. Nawet niewielka szczelina może mieć kluczowe znaczenie, szczególnie przy wyższych częstotliwościach. Z tego powodu skuteczne ekranowanie EMC nie polega wyłącznie na zastosowaniu odpowiedniego materiału na ścianach obudowy – równie ważne jest zapewnienie ciągłości elektrycznej pomiędzy jej poszczególnymi elementami. W przypadku uszczelek EMC kluczowa jest właśnie ciągłość elektryczna, a nie tylko fizyczne zamknięcie przestrzeni.
Czym jest konstrukcja FOF i jak działa?
FOF (Fabric Over Foam) to konstrukcja łącząca dwa materiały: elastyczną piankę stanowiącą rdzeń oraz zewnętrzną, przewodzącą tkaninę metalizowaną. Rozwiązanie to pozwala połączyć właściwości mechaniczne pianki z właściwościami elektrycznymi materiału przewodzącego. Piankowy rdzeń zapewnia elastyczność oraz dopasowanie do powierzchni, natomiast metalizowana tkanina tworzy przewodzącą drogę pomiędzy elementami obudowy
. Uszczelka pracuje jako elastyczny most przewodzący pomiędzy powierzchniami, które muszą być połączone elektrycznie pod odpowiednim dociskiem.
W projektowaniu uszczelnienia EMC kluczowy jest kompromis pomiędzy elastycznością a stabilnym kontaktem elektrycznym:
- zbyt sztywna uszczelka wymaga dużej siły docisku, utrudnia montaż i zwiększa wymagania mechaniczne konstrukcji;
- materiał niewystarczająco elastyczny nie kompensuje niewielkich nierówności czy tolerancji wykonania.
Piankowy rdzeń FOF pozwala uzyskać niską siłę kompresji przy dopasowaniu do powierzchni, podczas gdy metalizowana tkanina zapewnia właściwości ekranujące. Firma ARIZO wskazuje połączenie miękkiego rdzenia z przewodzącą tkaniną jako rozwiązanie przeznaczone do aplikacji wymagających zarówno szczelności elektromagnetycznej, jak i amortyzacji. Jest to szczególnie istotne w urządzeniach wielokrotnie otwieranych, serwisowanych lub montowanych.
Szeroka gama wariantów i dopasowanie do geometrii
Choć określenie FOF odnosi się do konkretnej konstrukcji, rodzina piankowych uszczelnień przewodzących jest bardzo szeroka. W zależności od potrzeb aplikacji można zastosować profile o różnych kształtach i wymiarach, detale wykrawane oraz uszczelnienia przeznaczone bezpośrednio pod złącza.
ARIZO oferuje również piankowe uszczelnienia EMC pokryte folią aluminiową. W tym przypadku przewodząca folia aluminiowa odpowiada za ekranowanie, a piankowy rdzeń za elastyczność i amortyzację. Dzięki temu technologia ta znajduje zastosowanie w najróżniejszych konstrukcjach – od niewielkich urządzeń elektronicznych, przez szafy sterownicze i telekomunikacyjne, aż po wymagające systemy przemysłowe.
Możliwość wykonywania profili niestandardowych oraz elementów wycinanych pozwala projektantowi traktować uszczelkę nie jako uniwersalny produkt katalogowy, lecz jako detal precyzyjnie dopasowany do konkretnej geometrii urządzenia oraz rzeczywistych warunków jego pracy.
Mały element, który decyduje o wynikach testów EMC
Podczas badań kompatybilności elektromagnetycznej zdarza się, że urządzenie przechodzi większość procesu projektowego bez problemów, po czym testy laboratoryjne wykazują przekroczenie dopuszczalnych poziomów emisji. W takich sytuacjach poszukiwanie źródła problemu często prowadzi właśnie do obudowy i jej połączeń.
Odpowiednio dobrane uszczelnienie przewodzące pomaga rozwiązać ten problem poprzez zachowanie ciągłości elektrycznej pomiędzy elementami ekranującymi. Należy jednak pamiętać, że sama uszczelka nie gwarantuje automatycznie osiągnięcia konkretnego poziomu tłumienia w każdej aplikacji – skuteczność całego systemu zależy od konstrukcji urządzenia, materiałów, geometrii, częstotliwości oraz sposobu montażu. Dlatego dobór uszczelnienia EMC powinien być częścią procesu projektowania, a nie decyzją podejmowaną ratunkowo na samym końcu.
W kompatybilności elektromagnetycznej nie ma miejsca na przypadek – skuteczny system EMC jest sumą wielu decyzji projektowych. Uszczelka FOF, choć z wyglądu przypomina niepozorny pasek pianki, w rzeczywistości jest elementem, który pomaga zamknąć elektromagnetyczną „furtkę” w miejscu styku dwóch elementów obudowy.
Źródło: ARIZO Sp. z o.o.
Więcej na arizo.com.pl
