Hermetische Steckverbinder

Eine hermetische Abdichtung ist für die Gasdichtigkeit erforderlich, z. B. bei Vakuumanwendungen oder Druckbehältern. Diese Anwendungen erfordern ein hohes Maß an Dichtheit, um Gaslecks über längere Zeiträume zu verhindern. Gasdichte Steckverbinder oder vakuumdichte Steckverbinder sind speziell für die hermetische Abdichtung konzipiert und werden einem 100%igen Lecktest unterzogen.

Hermetische Verbindungen werden auch für Geräte benötigt die starken Wasserstrahlen ausgesetzt oder bei Unterwasseranwendungen. Bei Steckverbindern, die in Umgebungen eingesetzt werden, mit erhöhtem Druck, wie z.B. in Tiefseeanwendungen oder Bohrinstrumenten in der Öl- und Gasindustrie, wird die hermetische Abdichtung mit hoher mechanischer Festigkeit kombiniert.

Vakuumniveau und Druckgradient

Je nach Anwendung müssen unterschiedliche Vakuumniveaus in der Kammer erreicht werden. Überprüfen Sie daher das spezifische Vakuumniveau, das für Ihr Gerät erforderlich ist:
– 10 mbar gelten als “Niederdruck”
– 1*10-5 mbar als “Hochvakuum”
– 1*10-7 mbar als “Ultrahochvakuum”
Zur Erinnerung: Der “atmosphärische” Druck entspricht einem Bar = 1000 Millibar (1000mbar).

Gasart

Messen Sie die Leckage des Anschlusses je nach Gasart. Das gebräuchlichste Leckmessgerät ist das “Helium-Lecksuchgerät”. Da nicht alle Vakuumanwendungen mit Helium arbeiten, kann das Leck für Luftmoleküle angegeben werden. Luft entweicht um den Faktor 2,6 weniger als Helium. Das bedeutet, dass, wenn das Leck eines Anschlusses unter Heliumatmosphäre mit 4E-7 mbar l/s gemessen wird, die tatsächliche Vakuumanwendung (Luft) ein Leck von 1,5E-7 mbar l/s aufweist.

O-Ring-Werkstoff

Ermitteln und wählen Sie das richtige Material für O-Ringe, um unerwünschte Permeations- oder Diffusionseffekte zu verhindern. Diffusion tritt in den meisten Kunststoffen und Gummimaterialien auf, wodurch kleinste Gasmengen durch die hermetische Barriere wandern können. Dies kann geschehen, wenn der O-Ring einem Druckgefälle ausgesetzt wird, das es den Gasmolekülen (Stickstoff, Helium, Sauerstoff) ermöglicht, langsam in den O-Ring hinein- und auf der anderen Seite wieder hinauszudiffundieren. 

Das Diffusionsleck ist schwer zu messen, da es keinen einzigen Messpunkt im O-Ring-Material gibt, das den Anschluss abdichtet. Aus diesem Grund weisen Komponenten wie Steckverbinder oder andere Geräte, die auf hermetischen Systemen montiert sind, eine Restleckage auf, die durch Gasdiffusion durch das Dichtungsmaterial entsteht. Durch eine optimierte Konstruktion dieser Bauteile und eine geeignete Materialauswahl kann die Restleckagerate auf extrem niedrigen Werten gehalten werden, die für die meisten Ultra-Vakuum-Anwendungen geeignet sind.

Verbindungsmaterial

Meerwasser und Salznebel können als Elektrolyt wirken, da Salzwasser die Leitfähigkeit stark erhöht, wodurch galvanische Korrosionseffekte auftreten können. Wählen Sie die richtigen Materialien und Beschichtungen für Ihre Verbindungslösungen, um der Korrosion in Ihren Unterwasser- und Marineanwendungen zu widerstehen. Die hermetischen Produkte von Fischer Connectors wurden über einen langen Zeitraum hinweg in einer 5%igen Salzlösung bei einer Temperatur von 35°C getestet, ohne dass ihre mechanischen oder elektrischen Funktionen beeinträchtigt wurden. Sie sind in einer großen Auswahl an Materialien und Beschichtungen erhältlich, um ihre Korrosionsbeständigkeit in salzhaltigen und marinen Umgebungen zu gewährleisten:

Body style

Die Wahl des Gehäuses hängt davon ab, wie die IP69-Steckverbinder oder die hermetischen Steckverbinder auf der Schalttafel montiert werden. Die Hermetizität für eine optimale Abdichtung unter hohem Druck wird durch einen speziellen O-Ring und ein Dichtungsmaterial (Epoxidverbindung) erreicht

Die Gehäuseformen unserer hermetischen Wanddurchführungen (siehe Abbildung unten) sind speziell für die Durchleitung von elektrischen Signalen und Strom durch eine Schalttafel über zwei kabelgebundene Stecker ausgelegt.

Hermetizität als Gasdichtigkeit

Hermetische Dichtheit ist eine grosse Herausforderung für Hersteller von Geräten mit einer Vakuumkammer oder Druckbehältern. Solche Anwendungen erfordern die höchstmögliche Abdichtung, die nicht nur Staub und Wasser fernhält, sondern auch eine Barriere für Gase bis hinunter auf die Molekularebene darstellt – Gasdichtheit.

Damit es richtig funktioniert

Ein Vakuum entsteht, wenn Gasmoleküle aus einer Kammer entnommen werden. Um bestimmte physikalische Reaktionen zu erreichen, muss in einer Kammer ein Vakuum erzeugt werden, damit die Luftmoleküle eine Barriere für andere Moleküle oder Elektronen bilden. Ein Massenspektrometer beispielsweise benötigt eine Vakuumkammer, um richtig zu funktionieren, aber auch einen Anschluss, damit die Messungen genau aufgezeichnet werden können.

Wenn ein Anschluss an die Vakuumkammer angebracht wird, muss die Luft, die im Laufe der Zeit durch den Anschluss strömt, so gering wie möglich sein. Das Verbindungsstück muss “hermetisch” sein, d. h. es darf keine Luftmoleküle in die Vakuumkammer eindringen lassen. Wenn das Verbindungsstück nicht hermetisch ist, lässt es Luft in die Vakuumkammer eindringen, was den Restdruck erhöht und die einwandfreie Funktion des Geräts verhindert.

Leckeinheit

Eine Luftmenge (oder ein anderes Gas), die durch einen Anschluss strömt, ist ein Leck. Um ein Leck zu quantifizieren, basiert die Leckeinheit auf einem “bestimmten Gasvolumen pro Sekunde, das durch das Leck strömt”. Die wissenschaftliche Einheit ist mbar l/s, d. h. die Gasmenge, die in einer Sekunde aus einem 1-Liter-Behälter entfernt werden muss, um den Druck um ein Millibar zu verringern.

In der Vakuumindustrie gelten 5E-7 mbar l/s als ein sehr kleines Leck, das die meisten Vakuumanwendungen nicht beeinträchtigt. 1E-4 mbar l/s gilt als “großes Leck”, und nur sehr seltene Niedervakuumanwendungen können sich ein solches Leck in der Vakuumkammer leisten.