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Elektromechanik für Embedded-Systeme SCHWERPUNKT
Neues Lösungskonzept für altbekannte Dichtungsprobleme
Die »aufgespritzte«
EMV-Kombidichtung
Form-In-Place-Dichtungen für den Einsatz in EMV-Gehäusen hatten
bisher die Eigenschaft, relativ hart zu sein. Dieser Nachteil wird durch
ein neues Auftragsverfahren zur Herstellung einer besonders weichen
und dabei elektrisch leitfähigen EMV-Dichtung ausgeglichen.
Die Aufwendungen, Gehäuse jedweder
Art EMV-gerecht abzuschirmen,
haben Konstrukteure seit jeher
große Probleme bereitet. Viele
Gehäuse weisen in ihren Abmaßen relativ
große Toleranzen auf. Diese müssen
beim Zusammenbau EMV-technisch
ausgeglichen werden. Das macht
den Einsatz einer leitfähigen und dabei
gleichzeitig auch weichen, komprimierbaren
EMV-Dichtung unbedingt
notwendig. Die Auswahl der konstruktiven
Lösungen ist dabei aufgrund der
vom Markt angebotenen Möglichkeiten
recht beschränkt.
Welche Lösungsmöglichkeiten wurden
für dieses Problem bisher angeboten?
Grundsätzlich lässt sich die Palette
der EMV-Dichtungen in zwei große
Bereiche einteilen. Dabei wird die jeweilige
Zuordnung durch die technische
Anforderung und die zugehörige,
fertigungstechnisch beste Lösung bestimmt.
Gehäusetoleranzen
problemlos ausgleichen
Konventionelle, weiche EMV-Dichtungen,
die Gehäusetoleranzen problemlos
ausgleichen können, bestehen
in der Regel aus einem weichen Kern
aus Silikon oder Schaum als Trägermaterial
und einer Außenhülle aus leitfähigem
Silikon oder Metallgestrick.
Diese Ausführungsform wird üblicherweise
konfektioniert als Meterware gehandelt.
Das Aufbringen dieser Dichtung
auf das jeweilige Gehäuse ist gerade
in der Massenherstellung fertigungstechnisch
oftmals nur sehr aufwändig
zu realisieren (Positionierung
der Dichtung, leitfähiger Kleber etc.).
Zudem ist das Aufbringen der Dichtung
in dieser Ausführung eine typische
Handarbeit. Dies ist in jedem Fall
teuer und fertigungsbedingt stark fehlerbehaftet.
Der Vorteil dieser Dichtung
liegt aufgrund des geringen Anteils
an leitfähigem Material am Gesamtvolumen
der Dichtung im relativ
günstigen Beschaffungspreis.
Die alternative Dichtungsform, bekannt
als Form-In-Place-Gasket, ist
dagegen fertigungstechnisch exzellent
zu handhaben. Dabei wird die Dichtung
mittels Auftragsmaschinen direkt
auf das Gehäuseteil appliziert und verklebt
dort. Hierbei entsteht ein Bauteil,
dessen Dichtung unverlierbar ist und
wiederholbar exakt an der gleichen
Stelle liegt. Der industrielle Einsatz als
reine IP-Dichtung aus Silikon hat diesem
Verfahren in der Vergangenheit
den Weg zur Standarddichtung in vielen
Anwendungsgebieten geebnet. Als
EMV-Dichtung für Kleingehäuse ist
diese Form der Dichtung hervorragend
für den Einsatz im industriellen Massennutzen
geeignet und hat sich seit
Jahren fertigungstechnisch millionenfach
als äußerst zuverlässig bewährt.
Dabei weist sie allerdings zwei Nachteile
auf. Die Dichtung besteht ausschließlich
aus leitfähigem und somit
teurem Material, und sie ist aufgrund
des fehlenden, weichen Kerns kaum
kompressibel, d.h., sie kann nur in sehr
geringem Umfang Toleranzen ausgleichen.
Mit einer neuen Entwicklung zum
Aufbringen von EMV-Dichtungen
nach dem FIPG-Verfahren ist es GDT
gelungen, die beiden beschriebenen
Vorteile vereint –
Nachteile vermieden
Dichtungsvarianten zu verbinden. Mit
diesem neuen Verfahren werden leitfähige
Dichtungsstränge für die Abdichtung
von EMV-Gehäusen mit ei-
nem weichen Kern aus Silikon gemeinsam
aus einer Düse direkt auf das
entsprechende Bauteil aufgebracht.
Dabei werden alle Vorteile der beiden
bereits genannten Dichtungsvarianten
zusammengeführt, ohne gleichzeitig
deren Nachteile zu übernehmen. So
entsteht eine EMV-gerechte Dichtung
mit den entsprechenden elektrischen
Leitwerten, und durch den weichen
Kern ist diese Dichtung ungewöhnlich
kompressibel. Die hierdurch entstehenden
Vorteile für die Auslegung von
Gehäusen und die kostengünstige Fertigung
sind überwältigend. Kostenreduktion
durch:
■ Kosteneinsparung am leitfähigen
Material durch weniger Materialverbrauch,
■ Vermeidung von Handarbeit durch
maschinellen Auftrag der Dichtung,
■ Produktsicherheit durch feste Verbindung
der Dichtung mit dem Bauteil
und
■ hoher Qualitätsstandard der Dichtung
(Vermeiden von Nacharbeit).
Konstruktive Vorteile durch:
■ Beibehaltung der Kennwerte zur
Leitfähigkeit (EMV-Dichtigkeit),
■ hohes Ausgleichsverhalten bei Gehäusetoleranzen
durch niedrige
Shore-A-Härte,
■ kein konstruktiver Aufwand zur Fixierung
von eingelegten bzw. Positionierung
von geklebten Dichtungen,
■ niedrige Gegenkräfte durch die
Dichtung beim Zusammenbau von
Gehäusen (besonders bei Kunststoffgehäusen
kein Ausreißen der
Schrauben) und
■ weniger Schraubpunkte und damit
Platzgewinn in Kleingehäusen.
Fertigungsvorteile durch:
■ Integration von automatischen Fertigungsprozessen,
■ keine fertigungstechnischen Maßnahmen
zum Einlegen bzw. Aufkleben
von Dichtungen,
■ Produktionssicherheit durch Unverlierbarkeit
der Dichtung im Fertigungsprozess,
■ Montagesicherheit durch gesicherte
Position der Dichtung und
■ Fertigung nach DIN/ISO 9000 ff
durch Auftragsmaschinen möglich.
(F. Rast, GDT)
GDT
Tel.: 0 33 28/47 89 22
Kennziffer 312
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