Co należy wiedzieć o elektrycznie przewodzących elastomerach?
Czym wykonywać testy aparatury medycznej?
22 lipca 2022
Elastomery przewodzące elektrycznie to polimery elastomerowe wypełnione cząsteczkami metalu. Można je pogrupować według typu wypełniacza oraz typu elastomeru. Natomiast w każdej z tych klas rozróżnia się materiały standardowe i materiały specjalistyczne.
Parker Chomerics jest producentem elektrycznie przewodzące uszczelek elastomerowych, znanych również jako uszczelki elastomerowe EMI, pod marką CHO-SEAL. W tym miejscu nie będziemy się zagłębiać w konfiguracje i wymiary uszczelek, lecz omówimy klasy materiałów. Czym dysponujemy? Dowiedzmy się. Przewodzące elastomery to wypełnione cząsteczkami metalicznymi polimery elastomerowe, przy czym metaliczne cząsteczki zapewniają właściwości ekranujące, a polimer czyni je „gumowymi”. W tej ogólnej kategorii istnieje wiele materiałów, ale skupmy się na poniższych kwestiach.
Cząsteczki wypełniające
6 podstawowych rodzajów przewodzących wypełniaczy
cząsteczki te zostały użyte jako pierwsze, ponieważ pozostawały stabilne, a ze względu na swoje rozmiary, łatwe do przetworzenia w uszczelkę. Ich koszt jest jednak wysoki.
srebro chroni miedź przed szybkim utlenianiem, powodującym utratę właściwości przewodzących cząsteczek. Mając nieco większe rozmiary niż srebro, jest znacznie tańszym pod względem kosztów materiałowych i wciąż stosunkowo łatwym w obróbce materiałem.
opracowane w celu zmniejszenia ilości korozji galwanicznej, gdy uszczelka jest stosowana na aluminiowym kołnierzu. Ma doskonałe właściwości ekranujące.
– materiał mniej kosztowny, ale trudny do obróbki w przypadku bardzo małych kształtów. Nikiel nie ma tak dobrej przewodności jak srebro, ale ma inne właściwości, które czynią go dobrym materiałem ekranującym dla wysokich częstotliwości.
po raz pierwszy opracowane do zastosowania w farbach do malowania odblaskowych i widocznych w nocy znaków drogowych. Zapewnia tylko jeden punkt kontaktu między poszczególnymi cząsteczkami, obniżając przewodność i ilość mocy, którą może przetrwać bez odparowania.
używając tego samego proszku, co w posrebrzanym aluminium, nikiel zapewnia wysokie właściwości ekranujące jak w niklowanym graficie, a aluminium w połączeniu z niklem daje najniższą aktywność korozyjną – znacznie niższą niż posrebrzane aluminium.
Trzy rodzaje materiału elastomerowego
Silikon
Polimer, który ma duży zakres temperatur, szczególnie w dolnej części -55°C. Jest to bardzo miękki materiał o niskim współczynniku kompresji.Fluorosilikon
Podobny do silikonu, ale w kontakcie z rozpuszczalnikami, paliwami, płynami hydraulicznymi i innymi płynami organicznymi nie pęcznieje i nie ulega degradacji. Choć jest nieco twardszy od silikonu, to i tak jest stosunkowo miękki i odznacza się niskim współczynnikiem kompresji.EPDM (Kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy)
Nie dorównuje silikonowi pod względem zakresu temperatur oraz miękkości, ale jest odporny na działanie wysoko chlorowanych rozpuszczalników używanych do dekontaminacji NBC i wykorzystywany tylko w tych aplikacjach.
Do utwardzenia – sieciowania – wszystkich tych materiałów dochodzi w procesie wytwarzania uszczelki. Utwardzanie odbywa się albo za pomocą wysokiej temperatury, albo wilgoci atmosferycznej.
Trzy główne procesy stosowane w celu przetworzenia materiału w uszczelkę
- Formowanie tłoczne – nieutwardzony materiał jest umieszczany w formie przystosowanej wcześniej do wymaganego kształtu. Forma jest zamykana, wkładana do prasy, a następnie, przy udziale wysokiej temperatury i ciśnienia, z materiału formowana jest uszczelka o kształcie odpowiadającym wybranej formie. Utwardzanie następuje pod wpływem ciepła. Proces ten jest też wykorzystywany do produkcji uszczelnień w formie arkuszy.
- Formowanie wtryskowe (wtryskiwanie) – zamiast ręcznego napełniania formy odpowiednią (w przybliżeniu) ilością materiału jak ma to miejsce w formowaniu tłoczonym, w pierwszej kolejności forma jest zamykana, a następnie do wnęki wtryskiwana jest odpowiednia ilość materiału. Proces ten jest znacznie szybszy, a ponieważ wtryskiwana jest precyzyjnie obliczona ilość materiału, można uzyskać dokładniejsze tolerancje wymiarowe. Oprzyrządowanie do formowania wtryskowego jest droższe niż do formowania tłocznego.
- Wytłaczanie – surowiec jest przeciskany przez matrycę o określonym przekroju w celu uzyskanie odpowiedniego kształtu uszczelki. Na matrycę wydziela się ciepło i tym sposobem uzyskuje się gotowy, ciągły pasek uszczelki. Uszczelki te mogą być dostarczane w długościach ciągłych lub przycięte na wymiar, po czym narożniki lub przecięcia skleja lub łączy i wulkanizuje się ze sobą, aby utworzyć gotową do użycia uszczelkę.
