Comment choisir un joint EMI?

Le bon choix d’un joint CEM conducteur assurera une bonne performance à la fois du blindage CEM et de l’étanchéité à l’environnement. Divers aspects doivent être considérés avant de choisir. Voici les points les plus importants à noter pour sélectionner le meilleur produit pour votre application. Il peut y avoir des concessions à faire mais en règle générale, il existe toujours un joint qui conviendra à la majorité des applications.

À quel stade de la conception doit-on considérer un joint EMI? 

L’intégration ainsi que le montage d’un joint EMI doivent être considérés dès le début de la conception. S’il faut ajouter un joint EMI rétrospectivement sur une bride ou surface qui n’était pas conçue pour en accommoder un, cela réduira les options de joints possibles, ou sera même impossible et peut nécessiter une nouvelle conception. En général, plus la surface d’accueil est spacieuse, plus il y aura de possibilités pour incorporer un joint. Les méthodes de montage sont multiples et souvent imposées par l’application (par exemple joints de porte, joint de panneau d’accès etc…): par adhésif double-face, par dépose automatique, par clips, par montage dans une gorge ou fixé mécaniquement (avec vis).

Quelle est l’importance des forces de compression dans le choix d’un joint EMI? 

Pour obtenir un bon contact avec le joint, un certain degré de compression doit être appliqué – celui-ci varie en fonction du type de joint et de l’application. Des brides striées avec de nombreuses fixations peuvent comprimer les joints durs mais il faut veiller à ce qu’elles ne se déforment pas. Pour des portes d’armoires nécessitant plusieurs mètres de joint linéaire, il faudra utiliser un joint à faible compression à moins que l’armoire soit d’une construction robuste et que la porte soit opérée par système hydraulique.

Les joints en mousse revêtus d’un tissu métallisé requièrent des forces de compression minimes comme ce type de joint se déforme aisément. Les bandes de contact en cuivre béryllium se compriment également très facilement mais peuvent être endommagées par accrochage et perdre des doigts. Les joints en matière cellulaire ou à profil creux (comme par exemple du tricot métallique sur âme élastomère) permettent une compression moyenne tandis que les joints en silicone solide avec particules conductrices sont les plus durs à comprimer mais présentent en revanche une bonne étanchéité à la poussière et à l’humidité.

Faut-il prévoir une étanchéité à la poussière et à l’humidité ?

De nombreuses enceintes doivent se conformer non seulement aux exigences CEM mais aussi à un indice de protection IP (Ingress Protection). Les joints métalliques tels que les bandes de contact en cuivre béryllium et tricots métalliques ne fournissent aucune protection contre l’humidité ou la poussière, et nécessitent donc un joint élastomère supplémentaire à cet effet. Celui-ci fait souvent partie intégrante du joint EMI mais peut en augmenter la taille et donc nécessiter une surface d’accueil plus grande pour l’incorporer. Les joints en mousse avec tissu métallisé offrent une bonne protection contre la poussière mais l’humidité peut s’accumuler au long de la surface du matériau. Les élastomères conducteurs (silicone ou fluorosilicone avec particules conductrices) présentent une excellente étanchéité à la poussière et à l’humidité pouvant atteindre un indice de protection IP 68.

Quel rôle joue la corrosion galvanique dans la sélection des matériaux ?

Une corrosion galvanique a lieu lorsque deux métaux différents sont en contact dans un environnement humide et en particulier salin. Il est donc important d’essayer d’assortir au mieux le métal du joint conducteur au métal de l’enceinte en se basant sur la compatibilité galvanique. Par exemple, la combinaison d’une enceinte nickelée (plaquée ou peinte) avec un joint silicone contenant du graphite nickelé sera idéale. Par contre, si un joint à base d’argent ou de cuivre (des métaux plus nobles) est en contact avec de l’aluminium (métal moins noble) dans un environnement salin, une corrosion se produira rapidement et causera la dégradation du joint conducteur en raison de la grande différence potentielle entre les deux métaux.

Qu’est-ce qui peut affecter l’efficacité du blindage ?

Les joints conducteurs peuvent offrir une efficacité de blindage allant jusqu’à 120 db; cependant ce résultat est obtenu dans des conditions de tests parfaites. Une haute résistance de contact entre le joint et l’enceinte peut annuler tout efficacité de blindage du joint. Un fini de passivation hautement résistif ou la présence d’oxydation sur les surfaces d’assemblage du joint empêchera le bon fonctionnement du joint car la connexion électrique entre le joint et la surface d’assemblage sera trop faible ou inexistante. Ce problème se pose en particulier avec les joints présentant une surface lisse comme les joints en mousse recouvert de tissu métallisé, étant donné qu’on ne peut appliquer qu’une légère pression. Les joints avec un fini rugueux tels que du tricot métallique pénètrent le fini résistif mais ne conviennent pas forcément à l’application en question. C’est pourquoi il faut accorder une attention particulière à ce que la surface d’assemblage soit propre et qu’elle ait une bonne finition conductrice.

Quelles fréquences doivent être contenues ? Faut-il blinder le champ magnétique ainsi que le champ électrique ?

La plupart des applications militaires et aérospatiales requièrent un blindage magnétique (champ H). Il faudra donc un joint avec une teneur métallique suffisamment élevée et une haute perméabilité. Le champ magnétique provoque un courant dans le joint de blindage : c’est pourquoi le tricot métallique, les bandes de contact en cuivre béryllium et les élastomères chargés de particules métalliques conviennent bien à ces applications. Pour les basses fréquences d’environ 10 Khz, plus la teneur en métal est élevée, mieux c’est. Pour les champs H de très basse fréquence, il faudra utiliser des matériaux “exotiques” comme du mumétal. Le blindage sur le champ électrique (Champ E) et sur les ondes planes est plus facile à maîtriser et tous types de joints EMI marcheront en fonction de leurs limitations individuelles.

Faut-il penser à la maintenance du joint ?

Les joints ont tendance à être endommagés et leur usure doit être prise en compte. Par exemple, une porte avec fermeture de type couteau appliquant une force de glissement ou cisaillement sur le joint, offrira d’excellentes performances et sera auto-nettoyante dans une certaine mesure. Mais quand elle sera ouverte et fermée de nombreuses fois, la surface du joint s’usera. Les joints métalliques tels que les bandes de contact en cuivre béryllium et les tricots métalliques constituent donc le meilleur choix pour ce type d’application. Néanmoins, tout joint doit être inspecté régulièrement et remplacé si nécessaire. De nombreux joints sont installés puis oubliés jusqu’au moment de leur maintenance ou réparation. Un joint peut facilement être surcomprimé durant son montage et dépasser en dehors des deux brides, voire se déchirer. Toute surcompression peut être évitée en prévoyant des limiteurs de compression soit sur la bride d’assemblage, soit en les incorporant sous forme de butées ou colliers à de nombreux types de joints plats.

Quel est le coût d’un joint EMI ?

Le coût d’un joint EMI est difficile à déterminer car il est spécifique à une application précise et le temps d’installation doit également être pris en compte. Le fait de prévoir un joint dès le départ de la conception et de contacter une entreprise spécialisée dans les joints EMI, permettra d’obtenir le meilleur rapport qualité/prix pour votre projet. De nombreux types, profils et matériaux sont disponibles mais une fois que les caractéristiques principales ont été identifiées, le choix se réduit automatiquement. Votre fournisseur de joints pourra vous conseiller sur la meilleure option pour votre projet: par exemple, si un simple joint torique conducteur maintenu dans une gorge ou un joint plat découpé sera suffisant, ou s’il faudra un joint plus complexe qui devra être assemblé ou moulé par compression. N’hésitez pas à vous renseigner auprès de votre fournisseur de joints EMI – leurs conseils sont précieux et normalement gratuits.