Materiais e Blindagem Eletromagnética

P: O que são materiais EMI?

R: Os materiais EMI (Interferência Eletromagnética) são materiais concebidos para blindar, absorver ou suprimir a radiação eletromagnética que pode causar perturbações em dispositivos ou sistemas eletrónicos.

Eles ajudam:

  • Evitar que o ruído saia de um dispositivo (emissões)
  • Proteja os componentes sensíveis contra interferências externas (imunidade)

 

P: O que é a blindagem contra interferências eletromagnéticas?

R: A blindagem contra interferências eletromagnéticas é o processo de bloquear campos eletromagnéticos utilizando materiais condutores ou magnéticos para reduzir a interferência.

A blindagem funciona normalmente através de:

  • Reflexão (materiais condutores)
  • Absorção (materiais magnéticos ou com perdas) • Reflexões internas múltiplas

 

P: Que tipos de materiais EMI são habitualmente utilizados?

R:

Categoria Exemplos:
 Exemplos:
Materiais condutores Cobre, alumínio, prata Blindagem de alta frequência
Revestimentos e tintas condutoras Prata, níquel, com enchimento de grafite Caixas de plástico
Gaxetas EMI Elastómeros condutores, tecido sobre espuma Juntas, portas, painéis
Folhas e fitas metálicas Fita de cobre, fita de alumínio Cabos, caixas
Ferrites e absorvedores Perlas, placas e folhas de ferrite Supressão de ruído
Tecidos condutores Têxteis metalizados Blindagem leve

 

P: Qual é a diferença entre blindagem contra interferências eletromagnéticas (EMI) e absorção de interferências eletromagnéticas (EMI)?

R:  A blindagem, em geral, desvia a interferência eletromagnética (EMI) das áreas sensíveis, enquanto a absorção, normalmente, converte a energia da EMI em calor.

Os melhores projetos costumam utilizar ambos, dependendo dos requisitos da aplicação:

  • Blindagem para altas frequências.
  • Absorvedores para controlo da ressonância e campos magnéticos

 

P: Quais são os materiais mais eficazes para a interferência eletromagnética de alta frequência?

R: No caso das altas frequências (MHz–GHz), os materiais mais utilizados incluem: 

  • Cobre
  • Alumínio
  • Materiais banhados a prata
  • Revestimentos condutores

A eficácia depende da condutividade, da espessura, da continuidade e da conceção geral do sistema.

 

P: Quais são os materiais mais adequados para campos magnéticos ou de baixa frequência?

R: As interferências eletromagnéticas de baixa frequência (por exemplo, linhas elétricas, transformadores) requerem materiais de alta permeabilidade, tais como:

  • Ferrites
  • Ligas de alta permeabilidade (por exemplo, materiais do tipo mu-metal)
  • Ligas nanocristalinas

Os metais condutores, por si só, não são eficazes em baixas frequências.

 

P: Para que servem as juntas EMI?

R: As juntas EMI mantêm a continuidade elétrica em:

  • Porta
  • Painéis
  • Costuras
  • Capas removíveis

Podem também disponibilizar:

 

P: Como se mede a eficácia da blindagem contra interferências eletromagnéticas?

R: O desempenho da blindagem é expresso como Eficácia de Blindagem (SE) em decibéis (dB)

Exemplos ilustrativos em condições controladas de ensaio laboratorial podem incluir:

  • 20 dB → redução de 99%
  • 40 dB → redução de 99,99%
  • 60 dB → redução de 99,9999%

*O desempenho real da blindagem varia em função do material, da espessura, do design, da instalação, da ligação à terra e do método de ensaio. Estes valores não constituem níveis de desempenho garantidos.

Medido com base em normas como:

  • IEEE 299
  • MIL‑STD‑285
  • ASTM D4935

 

P: De que forma os materiais EMI afetam a ligação à terra?

R: Os materiais EMI requerem normalmente uma ligação à terra adequada como parte da conceção global do sistema, a fim de:

  • Minimizar a re-irradiação
  • Garantir um desempenho estável da blindagem

Uma ligação à terra inadequada pode reduzir a eficácia da blindagem e deve ser avaliada durante a conceção do sistema.

 

P: Os materiais EMI são necessários para o cumprimento da regulamentação?

R: As medidas de controlo de interferências eletromagnéticas (EMI), incluindo materiais de proteção contra EMI, são frequentemente utilizadas para garantir a conformidade com regulamentos como:

  • FCC (EUA)
  • Diretiva CE/EMC (UE)
  • CISPR
  • ISO/IEC 17024

A conformidade regulamentar é determinada ao nível do produto acabado, com base nos processos de ensaio e aprovação aplicáveis. A utilização de materiais EMI, por si só, não garante a conformidade.

 

P: Os plásticos podem proporcionar blindagem contra interferências eletromagnéticas?

R: Os plásticos comuns não são condutores, mas podem ser modificados através de:

  • Cargas condutoras
  • Metal
  • Tintas ou revestimentos condutores

Isto permite conceber caixas leves e económicas.

 

P: Que setores utilizam habitualmente materiais EMI?

No caso de setores regulamentados, como o médico, o aeroespacial e o da defesa, poderão aplicar-se requisitos regulamentares, certificações e aprovações adicionais, dependendo da aplicação.

 

P: Que fatores devem ser tidos em conta na seleção de materiais EMI?

R: Considerações importantes:

  • Gama de frequências
  • Eficácia de blindagem exigida
  • Resistência mecânica
  • Condições ambientais
  • Restrições de peso e espaço
  • Custo
  • Requisitos de conformidade

 

P: Os materiais EMI podem degradar-se com o tempo?

R: Sim. O desempenho pode ser prejudicado devido a:

  • Corrosão
  • Oxidante
  • Desgaste mecânico
  • Deformação permanente por compressão (para juntas)
  • Exposição ambiental (temperatura, humidade)

A seleção e os ensaios dos materiais são fundamentais para a fiabilidade a longo prazo.

 

P: Qual é a diferença entre EMI e EMC?

R: Os materiais EMI são ferramentas utilizadas para garantir a conformidade com a EMC.

  • EMI: O ruído eletromagnético indesejado
  • EMC: A capacidade do equipamento de funcionar corretamente no seu ambiente sem causar nem sofrer interferências eletromagnéticas

 

 

Aviso:

Este documento é fornecido apenas para fins informativos gerais. Não constitui aconselhamento técnico, regulamentar ou em matéria de conformidade e não substitui o projeto, a validação ou os ensaios específicos para cada aplicação. O desempenho e a conformidade regulamentar dependem do projeto específico do produto, dos materiais selecionados, da instalação e das condições de ensaio.

A TE Connectivity não faz quaisquer declarações nem oferece quaisquer garantias, expressas ou implícitas, relativamente à adequação de qualquer material para uma aplicação específica. A seleção e a validação do produto continuam a ser da responsabilidade do cliente. As especificações estão sujeitas a alterações sem aviso prévio.