Hermetische Steckverbinder

Hermetisch dichte Steckverbinder werden in vielen Anwendungen eingesetzt, bei denen ein Gasaustritt in oder aus Geräten vermieden werden muss.

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Das Abdichten selbst ist eine sehr komplexe Wissenschaft, da es viele physikalische Aspekte wie mechanische Konstruktion, Werkstoffkunde, Oberflächenkunde und Flüssigkeitsverhalten umfasst.

 

Die Hermetizität von Steckverbindern ist eine große Herausforderung für Konstrukteure, da sie sicherstellen müssen, dass die Verbindungen nicht nur Staub und Wasser, sondern auch Gase bis hinunter auf die molekulare Ebene abdichten, was als Gasdichtigkeit bezeichnet wird.

 

Unsere hermetischen Steckverbinderlösungen

Unsere hermetisch abgedichteten Verbindungslösungen sind nicht nur für ihre Zuverlässigkeit, sondern auch für ihre lange Lebensdauer und Haltbarkeit bekannt.

 

In den 50er Jahren entwickelte Walter Werner Fischer, der Gründer von Fischer Connectors, den weltweit ersten hochwertigen, abgedichteten Steckverbinder für den Einsatz in industriellen Anwendungen. 1964 folgte der erste hermetische Durchführungssteckverbinder für eine Vakuumkammer. Kein Wunder, dass die Hermetizität eine unserer Vorzeigetechnologien ist, die unsere Unternehmensmarke in den Augen von Konstrukteuren weltweit zum Synonym für hochzuverlässige Verbindungen in anspruchsvollen und rauen Umgebungen macht.

 

Für Anwendungen, die eine hohe Dichtigkeit erfordern, wählen Ingenieure unsere gasdichten Steckverbinder aus unserem bewährten Produktsortiment.

 

Key features
  • Entwickelt und getestet, um eine Leckage von weniger als 10-8 mbar l/s gemäß IEC 60068-2-17 zu gewährleisten und die Anforderungen an die Gasdichtigkeit von niedrigem bis ultrahohem Vakuum zu erfüllen

  • Ultrazuverlässige Funktionalität, lange Lebensdauer und Haltbarkeit

  • Technische Unterstützung und Beratung

  • Lösungen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten werden und den strengsten Normen Ihrer Branche entsprechen

Unsere F&E-Abteilung unterstützt Kunden bei der Auswahl von Lösungen mit dem passenden Grad an hermetischer Abdichtung, der den spezifischen Einflüssen und Bedingungen entspricht, unter denen ihr Gerät betrieben wird. Dazu führen wir verschieden Risikoanalysen durch.

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Um die Hermetizität der Produkte von Fischer Connectors gemäß IEC 60068-2-17 zu testen, wird ein Helium-Massenspektrometer benötigt, wie auf dem Foto der Fischer Core DEE-Steckdose zu sehen ist.

Unsere Produkangebot

Die Fischer Core Serie ist hochgradig konfigurierbar und bietet eine große Auswahl an hermetischen Steckverbindern, einschließlich hermetischer Durchführungsstecker. Unsere ultra-robuste, kompakte und leichte UltiMate Serie bietet hermetische Steckverbinder in verschiedenen Konfigurationen.
Anzahl der Kontakte 2 bis 55 2 bis 42
Anschlussart Löten | PCB Löten | PCB
Verriegelungssystem Push-pull | Quick-release | Friction Quick-release | Push-pull
Blind steckbar

Steckzyklen bis zu 10,000 bis zu 10,000
Daten und Leistungsübertragung

Kontakttyp Low voltage | High voltage Low voltage
Dichtigkeitsgrad Hermetisch Hermetisch
Dichte Einbaudose im nicht gesteckten Zustand

Datenübertragungs-konformität USB 2.0 | Ethernet | Audio/UHD Video | Single Pair Ethernet USB 2.0 | Ethernet | Single Pair Ethernet
Testspannung DC (kV) bis zu 50 bis zu 3.7
Strombelastbarkeit (A) bis zu 60 bis zu 26
Gehäusematerial Messing | Edelstahl 316 L | Aluminum | PEI (405) | PBT (4032) | ABS Aluminum | Messing
AWG 9 bis 32 9 bis 32
Aussendurchmesser Ø (mm) 1.5 bis 22.7 1.9 bis 18.8
Steckergröße Ø (mm) 9 bis 34 12 bis 29

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Kundenspezifische Steckverbinder

Erfahren Sie mehr über hermetisch dichte 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.

Tipps zur Auswahl des richtigen hermetischen Steckverbinders

Um einen luftdichten, hermetischen Steckverbinder erfolgreich zu spezifizieren, ist es wichtig, die Funktion der Vakuumanwendung zu verstehen, damit der Steckverbinder das Entweichen von Gasen in oder aus der Vakuumkammer minimiert oder verhindert.

 

Zu berücksichtigende Spezifikationen:

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

IP68 watertight or hermetic designs: hermeticity is achieved through a specific sealing material for best sealing under high pressures.

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.

 

 

Hermetic panel bulkhead feedthrough.

Beispiele für leistungsstarke hermetische Steckverbinderanwendungen

Hermetische Steckverbinder sind entscheidend für die funktionale Integrität und Haltbarkeit einer Vielzahl von Geräten und Anwendungen, die in rauen, gefährlichen oder unter Druck stehenden Umgebungen betrieben werden, wie z. B. in der Luft- und Raumfahrt, im Verteidigungsbereich, in der Instrumentierung, in der Öl- und Gasindustrie und bei Unterwassergeräten, sowohl im militärischen als auch im zivilen Bereich.

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Wissenschaftliche Forschungen

Hermetisch Steckverbinder werden typischerweise für Druckbehälter, Test- und Messgeräte wie Massenspektrometer und Elektronenmikroskope sowie für Vakuumanwendungen wie Vakuumpumpen und -kammern für Überwachungs- und Sicherheitsvorrichtungen in der Kernforschung verwendet, z. B. am CERN, dessen verschiedene Anlagen und Geräte seit Jahrzehnten unsere gasdichten Verbindungslösungen nutzen

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Tiefsee

Tiefseeanwendungen wie z. B. Dickenmessgeräte für die Inspektion von Pipelines sowie seismische Auswertungs- und Bohrinstrumente im Öl- und Gassektor sind über längere Zeiträume Flüssigkeiten unter hohem Druck ausgesetzt. Die verwendeten Steckverbinder wurden speziell entwickelt, um eine hermetische Abdichtung mit einer hochfesten mechanischen Konstruktion zu kombinieren.

Hermetizität erklärt

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.

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Terminology versus vacuum (mbar).

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