選擇機箱的屏蔽材料需綜合考慮電磁兼容性(EMC)、物理性能、成本及環境適應性等因素,以確保有效控製電磁幹擾(EMI)並保護內部設備穩定運行。以下是具體選擇要點及方案:
一、明確屏蔽需求
屏蔽目標
控製外部幹擾:防止外界電磁波(如無線電、手機信號)影響機箱內設備。
防止內部泄漏:阻止機箱內設備(如服務器、電源)產生的電磁輻射外泄。
合規性要求:滿足FCC、CE等電磁兼容標準或行業規範(如醫療設備需符合IEC 60601-1-2)。
頻率範圍
不同材料對不同頻率的屏蔽效果差異顯著:
低頻(<1MHz):需高磁導率材料(如矽鋼、坡莫合金)。
高頻(>1MHz):需高電導率材料(如銅、鋁)。
寬頻段:需多層複合材料或特殊設計(如導電橡膠+金屬網)。
二、核心材料類型及特性
1. 金屬材料
材料優點缺點適用場景
冷軋鋼板成本低、強度高、屏蔽效果好易腐蝕、重量大普通服務器、工業控製機箱
不鏽鋼耐腐蝕、美觀成本較高、屏蔽性能略低於冷軋鋼醫療設備、戶外機箱
鋁合金重量輕、散熱性好屏蔽性能較弱(需表麵處理)便攜式設備、輕量化機箱
銅屏蔽性能佳(尤其高頻)成本高、易氧化高頻敏感設備(如射頻測試箱)
2. 導電塗層材料
類型:導電漆、導電膠、導電布等。
優點:
適用於複雜形狀機箱(如異形外殼)。
可局部噴塗,降低成本。
缺點:
長期使用可能脫落或老化。
需嚴格控製噴塗厚度(通常0.1-0.5mm)。
適用場景:塑料機箱增強屏蔽、接縫處補強。
3. 複合材料
類型:金屬-塑料複合板、導電泡沫、導電橡膠等。
優點:
結合金屬屏蔽性能與塑料輕量化優勢。
導電橡膠可填充縫隙,提高密封性。
缺點:
成本較高。
需專業加工工藝。
適用場景:服務器、軍事設備機箱。
三、關鍵性能指標
屏蔽效能(SE)
衡量材料阻擋電磁波的能力,單位為dB。
建議值:
商業設備:≥40dB(10MHz-1GHz)。
軍用設備:≥60dB(10kHz-18GHz)。
測試方法:參照ASTM D4935或IEC 61000-4-21。
表麵電阻率
導電材料表麵電阻率應≤1Ω/sq,以確保電流均勻分布。
耐腐蝕性
潮濕環境需選擇鍍鋅鋼板、不鏽鋼或塗層材料。
機械強度
需承受運輸、安裝過程中的振動和衝擊(如符合MIL-STD-810G標準)。
四、結構設計優化
接縫處理
指形簧片:適用於頻繁開合的機箱門,提供持續導電接觸。
導電膠條:填充縫隙,防止電磁泄漏。
屏蔽襯墊:如鈹銅簧片,兼顧屏蔽與密封性。
孔洞設計
通風孔:采用蜂窩狀結構,平衡散熱與屏蔽需求(孔徑≤λ/20,λ為波長)。
接口孔:使用導電墊圈或屏蔽蓋板封閉。
多層屏蔽
外層用金屬板阻擋低頻磁場,內層用銅箔屏蔽高頻電場,形成“磁-電”複合屏蔽。
五、成本與環保考量
成本控製
批量生產時優先選擇冷軋鋼板或鋁板。
小批量或定製化需求可考慮導電塗層或複合材料。
環保合規
避免使用含鉛、汞等有害物質的材料(如符合RoHS指令)。
可回收材料(如鋁合金)更符合綠色製造趨勢。
六、典型應用方案
普通服務器機箱
材料:1.2mm冷軋鋼板,表麵噴塗導電漆。
結構:接縫處加裝指形簧片,通風孔采用蜂窩狀設計。
屏蔽效能:≥50dB(10MHz-1GHz)。
便攜式醫療設備機箱
材料:鋁合金框架+導電塑料外殼(ABS+碳纖維+導電填料)。
結構:接縫處粘貼導電膠條,接口孔使用屏蔽蓋板。
屏蔽效能:≥40dB(100kHz-3GHz)。
高頻測試箱
材料:內層0.5mm銅板,外層1.0mm冷軋鋼板,中間填充麻豆成人网站。
結構:門縫采用雙層導電橡膠密封,觀察窗使用導電玻璃。
屏蔽效能:≥80dB(1MHz-18GHz)。