Analyse der Kompressions-Erholungskurve von leitfähigem Schaum: So passen Sie den Druck über strukturelle Lücken hinweg an
Bei der EMI-Abschirmung und -Versiegelung ist die Kompressions- und Rückstellkraft des leitfähigen Schaums entscheidend für die Zuverlässigkeit des langfristigen elektrischen Kontakts. Übermäßige Kompression kann zu einer Verformung des Gehäuses führen, während unzureichender Druck zu einer instabilen Leitfähigkeit führt.
Als führender Hersteller von EMI-Materialien
1. Normen und Parameter für Kompressions- und Wiederherstellungstests
Die mechanische Leistung von EMI-Schäumen wird üblicherweise unterASTM D575 UndIEC 60352-2 Standards mit Schwerpunkt auf:
Komprimierungsbereich: 10 % – 70 % (Simulation der tatsächlichen Baugruppenkomprimierung)
Prüfgeschwindigkeit: 5 mm/min (um dynamische Störungen zu vermeiden)
Temperatur: 23 °C ± 2 °C (Standard-Laborbedingungen)
Zyklusanzahl: 1–10 Zyklen (Bewertung der Ermüdung und Erholungsrate)
Die Ergebnisse werden als Kraft-Dehnungs-Kurve dargestellt und helfen Ingenieuren, den optimalen Kompressionsbereich für ihr Baugruppendesign zu ermitteln.
2. Vergleichende Rückgewinnungsleistung von leitfähigen Konlida-Schäumen
| Produktmodell | Basismaterial | 20 % Kompression (N/cm²) | 50 % Kompression (N/cm²) | Rückgewinnungsrate (%) | Anwendung |
|---|---|---|---|---|---|
| CD-550 | Silikon | 0,8–1,2 | 2,5–3,5 | 75–80 % | Industrie- und Unterhaltungselektronik |
| CD-880 (PORON®) | Hochelastisches Polyurethan | 1,0–1,5 | 3,0–4,0 | 90–95 % | 5G-Basisstationen, Automotive-Radar |
| CD-330 | PET-Faser | 0,5–0,8 | 1,8–2,5 | 85–90 % | Niederdruckdichtung |
Tests zeigenCD-880 behält selbst bei 50 % Kompression eine Rückfederung von über 90 % bei und übertrifft damit herkömmliche Silikonschäume deutlich.
Bei einem 5G-Gehäusedesign führte eine Überkompression (4,5 N/cm²) zu einer Verformung des Gehäuses und zu elektromagnetischen Störungen. Durch die Umstellung auf den leitfähigen Schaumstoff CD-880 von Konlida wurde der Druck auf 3,2 N/cm² reduziert, wodurch ein stabiler Kontakt aufrechterhalten und strukturelle Schäden vermieden wurden.
3. Zusammenhang zwischen Druckkraft und elektrischer Leistung
Die Druckkraft hat einen direkten Einfluss auf den vertikalen Kontaktwiderstand (MIL-STD-202G) :
<1 kg/cm²: Unzureichender Kontakt → Widerstand >20 mΩ
1–3 kg/cm²: Stabiles leitfähiges Netzwerk → Widerstand <10 mΩ
>5 kg/cm²: Schichtschädigung → Widerstand steigt wieder an
Wenn die Kompression von 30 % auf 60 % steigt, sinkt der Oberflächenwiderstand (gemäß ASTM D4935) um ca. 40 %. Über 70 % steigt der Widerstand aufgrund plastischer Verformung wieder an.
Konlida CD-880 behält bei 60 % Kompression einen Oberflächenwiderstand von 0,05 Ω/□ bei – besser als typische EMI-Schäume.
Erfahren Sie mehr über die elektrische Prüfung leitfähiger Schäume in „Prüfung des Oberflächenwiderstands leitfähiger Schäume: Ein praktischer Leitfaden zu ASTM D4935“ .
4. Designempfehlungen für die Komprimierungsanpassung
Schritt 1: Strukturelle Druckgrenzen bestimmen
| Strukturtyp | Max. zulässiger Druck | Empfohlenes Produkt |
|---|---|---|
| Kunststoffgehäuse | ≤3 N/cm² | CD-330 oder CD-880 |
| Metallgehäuse | ≤6 N/cm² | CD-880 |
| Flexible Leiterplatte | ≤1 N/cm² | Ultradünne CD-220 |
Schritt 2: Überprüfen der langfristigen elastischen Wiederherstellung
Die Schäume von Konlida werden einem 10-Zyklus-Kompressionstest unterzogen, wobei der Rückstellverlust <5 % beträgt.
Durch Alterung bei hohen Temperaturen (70 °C × 1000 h) wird die langfristige Leistung für die Zuverlässigkeit in Automobilqualität bestätigt.
Die Kompressions-Rückstellkraft ist keine feste Zahl, sondern eine dynamische Kurve, die mit der Kompressionsrate variiert. Das Verständnis dieser Kurve ermöglicht es Ingenieuren, die mechanische Belastbarkeit präzise mit der elektrischen Stabilität abzustimmen und so sowohl Überkompression als auch Unterkontaktprobleme zu vermeiden.
Ein tieferes Verständnis der Entwicklung und Leistung von leitfähigem Schaum finden Sie unter „Vom Material zur Anwendung – Die Entwicklung von leitfähigem Schaum“. .
5. Umfassende Tests und Materialoptimierung
Konlida bietet einen vollständigen Datensatz für mechanische und elektrische Co-Tests und hilft Ingenieuren, über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg eine genaue Impedanzanpassung und Strukturoptimierung zu erreichen.
Nur durch die Balance zwischen mechanischer Elastizität und elektrischer Leitfähigkeit können Designer eine wirklich zuverlässige und dauerhafte EMI-Abschirmleistung in fortschrittlichen elektronischen Systemen gewährleisten.
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