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東莞市新?lián)P翊精密鈑金制造有限公司

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如何在鈑金機(jī)箱設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽功能,對(duì)材料和結(jié)構(gòu)有何要求

發(fā)布時(shí)間:2024-12-07 10:42:40 作者:kefu

 

  1. 材料要求
    • 金屬材料選擇
      • :銅是一種優(yōu)良的電磁屏蔽材料
        。它具有高導(dǎo)電性
        ,能夠有效地反射和吸收電磁波
        。純銅的電導(dǎo)率高達(dá) 5.96×10⁷ S/m
        ,這使得它在面對(duì)高頻電磁波時(shí)表現(xiàn)出色
        。例如
        ,在通信設(shè)備的鈑金機(jī)箱設(shè)計(jì)中
        ,使用銅制機(jī)箱可以有效地屏蔽外界的電磁干擾
        ,防止內(nèi)部電路受到影響。同時(shí)
        ,銅的可塑性好
        ,易于加工成各種形狀的機(jī)箱結(jié)構(gòu)。
      • :鋁也是常用的電磁屏蔽材料之一
        。其電導(dǎo)率約為 3.77×10⁷ S/m
        ,雖然稍低于銅,但它具有重量輕的優(yōu)點(diǎn)
        。在航空航天等對(duì)設(shè)備重量有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域
        ,鋁制鈑金機(jī)箱是很好的選擇。例如
        ,飛機(jī)上的一些電子設(shè)備機(jī)箱
        ,采用鋁合金材料,既能滿足電磁屏蔽的要求
        ,又有助于減輕飛機(jī)的整體重量
        。而且,鋁表面可以通過陽極氧化處理
        ,進(jìn)一步提高其抗腐蝕性和電磁屏蔽性能
      • :鋼的價(jià)格相對(duì)較低,且強(qiáng)度較高
        。通過添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀ㄈ珂
        、鉻等)可以改善其電磁屏蔽性能。例如
        ,不銹鋼材料中含有一定量的鎳
        ,其電磁屏蔽效果在低頻段較為理想。在一些對(duì)成本較為敏感的工業(yè)設(shè)備機(jī)箱設(shè)計(jì)中
        ,鋼材是常用的材料
        。同時(shí),為了防止鋼材生銹影響電磁屏蔽性能
        ,通常會(huì)進(jìn)行表面處理
        ,如鍍鋅、涂漆等
    • 材料表面處理
      • 鍍覆金屬層:在機(jī)箱材料表面鍍覆金屬層是提高電磁屏蔽性能的有效方法
        。例如
        ,在塑料機(jī)箱表面鍍銅或鍍鎳,可以使其具備一定的電磁屏蔽能力
        。鍍覆層的厚度對(duì)屏蔽效果有重要影響
        ,一般來說,金屬鍍覆層厚度越厚
        ,電磁屏蔽效果越好
        。但過厚的鍍覆層會(huì)增加成本和加工難度。以鍍銅為例
        ,合適的鍍銅層厚度在幾微米到幾十微米之間
        ,這樣既能保證良好的電磁屏蔽性能,又能控制成本
      • 涂覆導(dǎo)電涂料:導(dǎo)電涂料是一種含有導(dǎo)電顆粒(如銀粉
        、銅粉等)的涂料。將其涂覆在機(jī)箱表面
        ,可以形成導(dǎo)電層
        ,起到電磁屏蔽的作用。例如
        ,在一些形狀復(fù)雜的鈑金機(jī)箱表面
        ,使用導(dǎo)電涂料可以方便地實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽。導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性能和涂層厚度決定了屏蔽效果
        。一般要求涂層均勻
        ,厚度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),并且要保證涂料與機(jī)箱材料之間有良好的附著力
        ,避免在使用過程中出現(xiàn)涂層脫落的情況
  2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
    • 機(jī)箱的密封性
      • 縫隙處理:機(jī)箱的縫隙是電磁泄漏的主要途徑之一。在設(shè)計(jì)時(shí)
        ,要盡量減小機(jī)箱的縫隙寬度
        。例如,對(duì)于鈑金機(jī)箱的拼接處
        ,縫隙寬度應(yīng)控制在毫米級(jí)以下
        。可以采用導(dǎo)電襯墊來填充縫隙
        ,如金屬絲網(wǎng)襯墊
        、導(dǎo)電橡膠襯墊等。金屬絲網(wǎng)襯墊具有良好的導(dǎo)電性和彈性
        ,能夠在機(jī)箱受到振動(dòng)等情況下依然保持縫隙的密封
        。導(dǎo)電橡膠襯墊則結(jié)合了橡膠的柔韌性和金屬的導(dǎo)電性,適用于需要經(jīng)常開合的機(jī)箱部位,如機(jī)箱門的邊緣
      • 孔洞處理:機(jī)箱上的通風(fēng)孔
        、觀察孔等孔洞也會(huì)影響電磁屏蔽效果。對(duì)于通風(fēng)孔
        ,可以采用蜂窩狀通風(fēng)板或金屬網(wǎng)來覆蓋。蜂窩狀通風(fēng)板的每個(gè)蜂窩單元就像一個(gè)截止波導(dǎo)
        ,能夠有效地阻止電磁波通過
        ,同時(shí)保證機(jī)箱的通風(fēng)性能。金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔尺寸要根據(jù)需要屏蔽的電磁波頻率來確定
        ,一般要求網(wǎng)孔的最大尺寸小于電磁波波長的 1/10
        。對(duì)于觀察孔,可以使用透明導(dǎo)電材料制作的窗口
        ,如鍍有導(dǎo)電膜的玻璃
    • 機(jī)箱的整體結(jié)構(gòu)形狀
      • 連續(xù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu):機(jī)箱的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)保證良好的導(dǎo)電性,形成連續(xù)的導(dǎo)電通路
        。在設(shè)計(jì)時(shí)
        ,要避免出現(xiàn)斷路或高阻抗區(qū)域。例如
        ,機(jī)箱的各個(gè)面板之間要通過良好的電氣連接
        ,如采用焊接、鉚接或使用導(dǎo)電螺栓連接等方式
        。對(duì)于復(fù)雜形狀的機(jī)箱
        ,要注意拐角處和邊緣的設(shè)計(jì),確保電磁波能夠在機(jī)箱表面順利地反射和傳播
        ,而不會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的突變而泄漏
      • 多層屏蔽結(jié)構(gòu)(可選):在對(duì)電磁屏蔽要求極高的情況下,可以采用多層屏蔽結(jié)構(gòu)
        。例如
        ,在機(jī)箱內(nèi)部設(shè)置內(nèi)屏蔽層和外屏蔽層,中間填充吸波材料
        。內(nèi)屏蔽層可以針對(duì)內(nèi)部電路產(chǎn)生的高頻電磁干擾進(jìn)行屏蔽
        ,外屏蔽層則主要防止外部電磁波的侵入。吸波材料能夠吸收穿過屏蔽層的殘余電磁波
        ,進(jìn)一步提高電磁屏蔽效果
        。這種多層結(jié)構(gòu)在一些高精度的電子測量儀器機(jī)箱設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多。
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