A gyártási technológiák fejlődésének köszönhetően a berendezések alkatrészei egyre kisebbé és gyorsabbá válnak. A rohamos modernizáció hátránya, hogy ezek a berendezések sérülékenyebbek és érzékenyebbek a nem kívánt elektromos töltésekkel szemben.
A fent említett probléma számos iparág számára komoly kihívást jelent, mert a hirtelen felszabaduló töltés az ESD (elektromos kisülésre) érzékeny alkatrészekből álló gépek meghibásodásához vezethet és jelentős anyagi károkat okozhat. Az elektrosztatikus kisülés elleni védelem jelentőségét nyomatékosítja, hogy ipari környezetben gyakran a jelenlévő illékony anyagok további veszélyeket rejthetnek.
Ebben a cikkben olyan gumi alapanyagok elektromos tulajdonságait mutatjuk be, melyeket főképp szigetelő tulajdonságaik miatt alkalmaznak, valamint olyan gumik és elasztomerek sajátosságaira is kitérünk, melyek előnyei kifejezetten elektromos vezető tulajdonságukban rejlik.
Az elektromosan vezető gumiknak kifejezetten alacsony az ellenállásuk, ezért nagyon jól vezetik az áramot.
Nagyfeszültségű környezetben az elektromos berendezésekben gyakran az elektromágneses interferencia jelenti a problémát, amely során az eszközök a saját elektromos működésük során gerjesztenek zavart egy másik elektromos készülékben. Az elektromágneses interferencia által keltett zavar megelőzhető, amennyiben az EMC szabványoknak megfelelő összetételű elektromosan vezető gumik kerülnek a berendezésekbe.
A galvanikus korrózió – az egyes fém alapanyagok egymással kapcsolatba lépése során létrejövő korrodáló hatás – miatt a keverékek kiválasztásakor figyelembe kell venni, hogy az egyes fém alapanyagok milyen elektródpotenciállal rendelkeznek.
| Tulajdonságok | Elektromosan vezető gumik |
| Ellenállás | 103 – 106 Ohm/m2 |
| Keménység | 40-80 Shore A |
| Típus | NR, EPDM, Silicone, NBR, CR, VITON |
Az elektromosan vezető tulajdonságot az alapanyagba kevert fém részecskék kölcsönzik a guminak. A vezetőképességének mértéke a nyers keverékhez hozzáadott részecskék vezetőképességétől függ.
A fémek elektromos ellenállásának növekedése megközelítőleg egyenesen arányos a hőmérséklet-növekedés mértékével. Az ezüst hozzáadásával készült elasztomerek a leginkább vezetőképes alapanyagok, mert az ezüstnek a legjobb a hővezető képessége. Ennek ellenére leggyakrabban a vezetékeket rézből vagy aranyból készítik, mert az ezüst magasfeszültség hatására elszíneződhet. A rezet kedvező ára, míg az aranyat rendkívüli korrózióállósága miatt alkalmazzák.
Költséghatékony megoldásként az olcsóbb, de rosszabb elektromos vezetőképességű anyagból készült töltőanyagot jó vezetőképességgel rendelkező anyaggal vonják be, melyre a leggyakoribb példák a(z)
Akár egyedi, speciális célra szánt gumialkatrész is vezetőképessé tehető. A gumialkatrész létrehozásához szükséges keveréket mindig aszerint kell megválasztani, hogy milyen célra hivatott az adott alkatrész.
Az elektromosan vezető gumikat előszeretettel hasznosítják az ipar számos területén, mert kiválóan alkalmas
A statikus, más néven disszipatív gumik, vezetőképességüket tekintve az antisztatikus és vezető gumik között helyezkednek el. Ezek a gumik is vezetik az áramot, de kevésbé, mint a kifejezetten vezető alapanyagokkal készült keverékek.
| Tulajdonságok | Félvezető gumik |
| Ellenállás | 106 – 109 Ohm/m2 |
| Keménység | 40-80 Shore A |
| Típus | NR, EPDM, Silicone, NBR, CR, VITON |
Az elektromosan vezető gumikhoz hasonlóan a disszipatív gumik vezetőképességét is a töltőanyag tulajdonságai határozzák meg. Leggyakrabban réz hozzáadásával készülnek és lézeres nyomtatókban vagy fénymásolókban lévő gumiszalagként találhatók meg.
Az ESD védelem a nagy energiájú szikrázás megelőzése azáltal, hogy lehetővé teszi a statikus elektromosság gyors és szabályozott elvezetését.
Az antisztatikus gumik megakadályozzák a töltés felhalmozódását, mert tulajdonságai kiegyensúlyozzák az elektronokat pozitív töltésű ionokkal. Az antisztatikus gumik a kialakuló töltéseket földeléssel vezetik le.
Az elektrosztatikus (triboelektromos) feltöltődés a legtöbbször két azonos, vagy különböző anyag kapcsolódásából, szétválásából, vagy súrlódása által keletkezik.
A súrlódás következtében létrejövő elektrosztatikus kisülés miatt a súrlódó tárgy felülete vagy maga a tárgy elektromosan töltött lesz, ezáltal veszélyessé válhat. Az elektrosztatikus kisülés képes megváltoztatni a félvezető eszközök elektromos jellemzőit, lerontja, vagy megsemmisíti azokat. A sztatikus elektromossággal töltött felület a tiszta terekben magához vonzza és megtartja a szennyeződéseket, megnehezítve eltávolításukat.
Az ESD védelem esetében a legjobb stratégia, ha egyszerre próbáljuk megelőzni és semlegesíteni a sztatikus töltések létrejöttét.
Az elektrosztatikus kisülés felszabadulásának kockázata megfelelő védekezéssel minimalizálható, megelőzhető.
Amennyiben a töltöttség már kialakult, úgy azt földeléssel lehet a leghatásosabban semlegesíteni.
Az ESD gumi óriási előnye abban a tulajdonságában rejlik, hogy képes disszipálni az elektromos töltést, azaz a vezetőképes vagy félvezető gumihoz képest az elektromos töltésnek csupán egy kis részét adja át.
| Tulajdonságok | ESD antisztatikus gumik |
| Ellenállás | 109 – 1012 Ohm/m2 |
| Keménység | 40-80 Shore A |
| Típus | NR, EPDM, NBR, CR, VITON |
Antisztatikus tulajdonságait a hozzáadott adalékanyagok tulajdonságainak köszönheti, amelyek lehetnek szilárd vagy folyékony halmazállapotúak. Az antisztatikus adalékok között megkülönböztetünk
Az antisztatikus szereken belül elkülönítjük a szerves kis molekulájú antisztatikus szereket, melyen belül létezik
Valamint szintén az antisztatikus szerek közé tartozik az állandó antisztatikus szer.
Az antisztatikus szervetlen anyagok közül a leggyakrabban használt anyagok a
A korom kifejezetten alkalmas ESD felhasználásra, ráadásul ez a legköltséghatékonyabb anyag erre a célra. Alkalmazhatósága azonban korlátozott, mivel mechanikai tulajdonságai nem optimálisak, valamint csak fekete színben elérhető.
A korommal ellentétben az ataktikus (PAN) szerkezetű szénszál jó mechanikai tulajdonságainak köszönhetően kiválóan alkalmazható, de anyagi szempontból kedvezőtlen.
Az ipari szereplők körében egyre népszerűbbek a statikus károk csökkentését lehetővé tevő technológiák. Leggyakrabban elektronikus alkatrészek és berendezések gyártásában alkalmaznak ESD anyagokat a nem kívánt töltések elvezetésére vagy földelésére.
Magasfeszültségű helyiségekben dolgozó személyzet ruhadarabjait, védőfelszereléseit látják el ESD anyagokkal a életveszélyes balesetek megelőzésének céljából. Ezen kívül alkalmazzák a mezőgazdaságban, bevásárlóközpontokban és az élelmiszeriparban is.
A vezető és félvezető tulajdonsággal rendelkező gumik után vessünk egy pillantást azokra a gumikra, amelyek legalkalmasabbak az elektromos szigetelésre. A szigetelő anyagok megakadályozzák vagy korlátozzák a belsejükben vagy a felületükön keresztüli elektronáramlást.
A szigetelő gumik elektromos ellenállással rendelkeznek és nehezen földelhetők, ezért nem tartoznak az ESD anyagok közé. Felszínükön kialakult statikus töltöttségüket sokáig megtartják.
| Tulajdonságok | Elektromos szigetelő gumik |
| Ellenállás | 1013 Ohm/m2 felett |
| Keménység | 40-80 Shore A |
| Típus | NR, EPDM, Silicone, NBR, CR, VITON |
A gumi természetes dielektromos anyag, ezért gátolja az elektromos töltés áramlását, mivel molekuláris szerkezete megakadályozza az elektronok szabad áramlását. Elektromosan ellenálló tulajdonságai teszik ideális szigetelő anyaggá.
Rugalmasságát és párnázottságát kombinálva tökéletes választás szőnyegekhez, szigetelésekhez. Mivel az adalékok befolyásolhatják vezetőképességét, ezért szigorúan ügyelni kell az elektromos szigetelő gumik összetételére.
Leggyakrabban elektromos szigetelő gumiszőnyeg, gumibetét, gumicső formában, valamint kábelek tömítéseként alkalmazzák olyan elektromos helyiségekben, ahol magas az áramütés veszélye és használatuk szigorú előírásokhoz kötött.
A SIC Kft-nél 80 éve foglalkozunk gumiipari alapanyagok gyártásával, speciális és egyedi paraméterek szerint is. Amennyiben minőségi, elektromosan vezető vagy szigetelő gumi alapanyagokra van szüksége, forduljon hozzánk bizalommal és segítünk kiválasztani a termékkínálatunkban megtalálható árnyékoló gumilapok, vezetőképes gumiprofilok, ESD gumiszőnyegek és szigetelő gumiszőnyegek közül az Ön számára leginkább megfelelő alapanyagokat.
