Riktade trådar i silikon

Ledande silikontrådar

Riktade trådar i silikon är en effektiv lösning när en konstruktion behöver kombinera EMI-skydd, elektrisk kontinuitet och miljötätning i samma packning. Genom att bädda in ett stort antal ledande metalltrådar genom silikonets tjocklek skapas elektrisk kontakt mellan två sammanfogade metalliska ytor samtidigt som silikonet tätar mot exempelvis fukt, damm och andra yttre påverkningar.

Swelex erbjuder silikon med riktade trådar för krävande elektronik- och industriapplikationer där en vanlig elastomerpackning inte är tillräcklig. Vi hjälper även till att välja material, trådtyp, dimension och utförande utifrån applikationens krav på EMI-skärmning, miljö, mekanik och montage.

Ta kontakt med Swelex

Vad är riktade trådar i silikon?

Riktade trådar i silikon, som även kallas för oriented wire silicone, består av silikon eller fluorosilikon med tunna ledande metalltrådar orienterade genom materialets tjocklek. När packningen komprimeras mellan två elektriskt ledande ytor skapar trådarna ett stort antal kontaktpunkter mellan ytorna.

Resultatet blir en packning som fyller två funktioner samtidigt:

  1. Elektrisk förbindelse mellan de sammanfogade ytorna för EMI-, RFI- och i vissa konstruktioner EMP-skärmning
  2. Elastisk tätning mot omgivande miljö

Till skillnad från ett konventionellt silikonmaterial är det alltså inte själva silikonet som behöver vara elektriskt ledande. De ledande silikontrådarna skapar i stället en definierad ledningsväg genom packningen.

Beroende på utförande kan trådarna exempelvis tillverkas av Monel, aluminium eller fosforbrons. Materialvalet behöver göras med hänsyn till bland annat motstående ytor, korrosionsrisk och den miljö där produkten ska användas. Kommersiella material finns med omkring 100 kontaktpunkter per cm² och vissa konstruktioner upp till cirka 140 trådar per cm².

Riktade trådar kan kombineras med bland annat solid silikon, silikonskum och fluorosilikon. Det gör det möjligt att anpassa lösningen efter exempelvis kompressionskraft, temperatur, kemisk exponering och miljökrav.

Tekniken lämpar sig för fasta packningar med höga krav på lång livslängd och skärmning. Eftersom materialet normalt kräver en definierad kompression och en relativt stabil klämkraft används det ofta mellan flänsar eller paneler som fixeras med skruvar med lämpligt avstånd.

Användningsområden för silikon med riktade trådar

Silikon med riktade trådar används framför allt där en skarv, lucka, panel eller annan öppning i en ledande kapsling behöver bibehålla både tätning och elektrisk kontinuitet.

Några typiska användningsområden är:

  • Elektronikskåp och apparatskåp
  • Elektronikkapslingar och chassin
  • Åtkomstpaneler och fastskruvade luckor
  • Packningar runt kontaktdon
  • Telekom- och kommunikationsutrustning
  • Industriell elektronik och styrsystem
  • Försvars- och flygapplikationer
  • Transport- och järnvägselektronik
  • Medicinteknisk utrustning
  • Energi- och kraftrelaterad elektronik

För luckor som öppnas och stängs mycket ofta kan andra EMI-packningar vara mer lämpliga, framför allt om låg stängningskraft är viktig. En mjukare variant med silikonskum kan dock vara ett alternativ beroende på konstruktionen.

När passar silikon med riktade trådar?

Det är ofta ett bra alternativ när konstruktionen kräver:

  • Hög skärmningsprestanda
    De tätt placerade metalltrådarna ger många elektriska kontaktpunkter mellan kapslingens ytor.
  • EMI-skydd och tätning i samma komponent
    Silikonmaterialet står för elasticitet och miljötätning medan trådarna står för den elektriska kontakten.
  • Stabil funktion över lång tid
    Materialprincipen är väl lämpad för fasta packningar i krävande konstruktioner.
  • Anpassade packningsformer
    Materialet kan levereras som exempelvis ark, remsa eller färdigskuren packning beroende på applikation och materialvariant.
  • Kemiskt krävande miljöer
    När motståndskraft mot exempelvis oljor, bränslen eller vissa lösningsmedel är viktig kan fluorosilikon vara ett relevant alternativ till standardsilikon.

Skärmningsdämpning och specifikationer

Vilken skärmningsdämpning en packning ger kan inte bedömas enbart utifrån materialnamnet. Resultatet påverkas bland annat av:

  • Frekvensområde
  • Elektriskt eller magnetiskt fält
  • Val av trådmaterial
  • Trådtäthet
  • Packningens dimensioner
  • Kompressionsgrad
  • Kontakttryck
  • Ytbehandling på kapslingen
  • Skruvavstånd och flänskonstruktion
  • Eventuella springor i skärmens elektriska kontinuitet

För vissa kommersiella oriented-wire-material anges skärmningsvärden från cirka 55 dB vid låga frekvenser till över 100 dB inom delar av MHz-området, medan prestandan åter varierar vid högre frekvenser. Värdena ska därför betraktas som materialspecifika testvärden och inte som en generell garanti för varje färdig konstruktion.

Det är också viktigt att packningen komprimeras korrekt. För vissa material rekommenderas omkring 15 procent kompression av den obelastade höjden, och mekaniska kompressionsstopp kan användas för att undvika överkompression.

Även kontaktytorna är avgörande. Färg, anodisering, oxidering eller andra icke-ledande skikt mellan trådarna och kapslingen kan försämra den elektriska kontinuiteten. Konstruktionen behöver därför betraktas som ett komplett EMI-system – inte bara som ett val av packningsmaterial.

Exempel på tekniska parametrar

Beroende på produktserie och tillverkare kan riktade trådar i silikon erbjudas med exempelvis:

Parameter Exempel på alternativ
Elastomer Solid silikon, mjuk silikon, silikonskum, fluorosilikon
Ledande tråd Monel, aluminium, fosforbrons
Trådtäthet Cirka 100–140 trådar/kontaktpunkter per cm² beroende på utförande
Format Ark, remsa eller färdigskuren packning
Montering Kompression mellan ledande ytor, med eller utan självhäftande montagehjälp
Temperaturområde Materialberoende; vissa produktserier anges för temperaturer ned mot cirka –55 °C och upp till cirka +250 °C
Anpassning Dimension, packningsgeometri, trådmaterial och materialtyp väljs efter applikationen


Specifika värden måste verifieras mot datablad för den aktuella materialvarianten. Som exempel anger Nolato temperaturspannet –55 till +250 °C för en av sina produktfamiljer, medan övriga tillverkare och elastomervarianter kan ha andra gränser.

För att få rätt resultat räcker det inte att välja en packning med hög angiven skärmningsdämpning. Konstruktionen runt packningen behöver också vara rätt dimensionerad.

Vi rekommenderar att följande definieras tidigt:

  • önskat frekvensområde och krav på skärmningsdämpning
  • material och ytbehandling på kapslingen
  • miljökrav och eventuell IP-klass
  • temperaturintervall
  • eventuell exponering för bränsle, oljor eller kemikalier
  • tillgänglig stängnings- och klämkraft
  • packningens dimensioner och geometri
  • antal öppningscykler
  • önskad livslängd

Galvanisk kompatibilitet är också viktig. Kombinationen av trådmaterial och kapslingsmaterial bör väljas så att risken för galvanisk korrosion minimeras i den miljö där konstruktionen ska användas.

Jämförelse med andra elastomerpackningar

Det finns flera sätt att kombinera tätning och EMI-skärmning. Vilken lösning som är bäst beror på konstruktionen.

Riktade trådar i silikon 

Passar när: för fasta packningar där hög skärmningsprestanda, miljötätning och lång livslängd är prioriterat. Trådarna ger många definierade ledningsvägar direkt genom packningen. 

Passar när: du vill kombinera robust tätning och hög elektrisk kontinuitet i en fast monterad konstruktion. 

 

Partikelfylld ledande silikon 

Här blandas elektriskt ledande partiklar direkt i elastomeren. Materialet blir elektriskt ledande genom hela sin volym och kan tillverkas i flera former och profiler. 

Passar när: en helt genomgående ledande elastomer och flexibel geometri är önskvärd. 

 

Conductive fabric over foam 

En mjuk skumkärna omsluts av ett metalliserat, elektriskt ledande tyg. Lösningen kan ge mycket låg kompressionskraft och passar därför bra i konstruktioner med känsliga eller tunna paneler. 

Passar när: vid låg stängningskraft och hög följsamhet är viktigare än maximal robusthet mot krävande miljöer. 

 

Trådnätspackningar 

Metalliskt trådnät ger effektiv elektrisk kontakt och EMI-skärmning men erbjuder inte automatiskt samma miljötätning som en elastomer. I vissa konstruktioner kombineras därför trådnät med ett separat tätningselement. 

Passar när: elektrisk skärmning prioriteras och miljötätningen kan lösas separat. 

Vanliga frågor om riktade trådar i silikon (FAQ) 

  • Vad är riktade trådar i silikon? 

  • Riktade trådar i silikon är ett elastomermaterial där ett stort antal tunna metalltrådar löper genom silikonets tjocklek. När materialet komprimeras mellan två ledande ytor får trådarna kontakt med båda sidor och skapar elektrisk kontinuitet över skarven. Silikonet bidrar samtidigt med elasticitet och miljötätning.

  • När väljer jag riktade trådar framför en annan tätning? 

  • Riktade trådar är särskilt intressanta när du behöver både effektivt EMI-skydd och miljötätning i en och samma packning och har en konstruktion där packningen kan hållas under kontrollerad kompression. 

    Om mycket låg stängningskraft, extremt många öppningscykler eller en komplicerad profil är viktigast kan en annan typ av EMI-packning passa bättre. 

  • Vilken skärmningsdämpning ger riktade trådar i silikon? 

  • Det beror på material, trådtyp, frekvens, packningsgeometri, kompression och den färdiga kapslingskonstruktionen. För vissa materialserier redovisas skärmningsnivåer omkring 80–120 dB inom delar av frekvensområdet, men det är inte ett universellt värde för alla oriented-wire-packningar eller installationer. 

    Kontakta Swelex med era tekniska krav så kan vi hjälpa till att identifiera rätt material och relevant prestandadata. 

  • Vilka trådmaterial finns? 

  • Vanliga alternativ är bland annat Monel och aluminium, och vissa produktserier finns även med fosforbrons. Rätt val beror bland annat på kapslingsmaterial, elektriska krav och risken för galvanisk korrosion. 

  • Finns materialet i fluorosilikon? 

  • Ja. Riktade trådar finns även i fluorosilikon för applikationer där bättre beständighet mot exempelvis bränslen, oljor och vissa lösningsmedel behövs.

  • Kan packningen anpassas efter vår konstruktion? 

  • Ja. Riktade trådar i silikon kan beroende på produktserie levereras som ark eller remsor och bearbetas till packningar efter önskad geometri. Dimension, material, trådtyp, eventuell självhäftande baksida och andra egenskaper kan väljas utifrån konstruktionen. 

    För specialanpassade lösningar är det en fördel om ni kan skicka ritning tillsammans med de viktigaste tekniska kraven.

Kontakta Swelex

Att välja rätt EMI-skydd med trådförstärkt silikon handlar om mer än att hitta en packning med rätt mått. Material, trådtyp, kompression, kontaktytor och kapslingskonstruktion behöver fungera optimalt tillsammans.

Swelex hjälper till att hitta rätt lösning utifrån applikationens krav. Vi kan hjälpa till med produktval, tekniska frågor, materialalternativ och specialanpassade lösningar och vid behov komplettera med andra komponenter till ett komplett system.

Har du redan en specifikation eller ritning? Skicka den till oss så hjälper våra tekniska säljare dig att identifiera rätt lösning.

Är du osäker på vilket material du behöver? Kontakta oss med information om applikation, frekvensområde, temperatur, kapslingsmaterial, miljökrav och önskade dimensioner. Då kan vi guida dig vidare.

Kontakta Swelex för teknisk rådgivning eller offert på silikon med riktade trådar.

Kontakta oss