Abdichtung

Entscheidend für die Funktionsfähigkeit und Haltbarkeit Ihres Produkts in rauen Umgebungen: Eindringschutz (Ingress Protection – IP) und Hermetizität für maximale Zuverlässigkeit und minimales Risiko

Die Abdichtung ist eine komplexe Wissenschaft, die physikalische Aspekte wie Bauweise, Werkstoffe und Oberflächenkunde einbezieht.

Wir führen Produkttests nach den strengsten Normen durch und unterstützen Sie bei der gezielten Auswahl von Lösungen mit jeweils angepasster Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen und hermetischer Abdichtung, um den spezifischen Belastungen und Bedingungen gerecht zu werden, unter denen Ihr Gerät arbeiten wird.

 

Wir unterscheiden drei Hauptanwendungsbereiche für eine Abdichtung:

 

  • Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen für Geräte, die im Freien verwendet werden und Wasser, Regen, Sand, Schmutz, Staub oder anderen Materialien für eine begrenzte Zeit und unter begrenztem Druck ausgesetzt sind
  • Hermetische Abdichtung für Gasdichtigkeit, Vakuumanwendungen und Druckbehälter oder Geräte, die längere Zeit unter Wasser betrieben oder in Instrumenten eingesetzt werden, welche ein hohes Maß an Abdichtung erfordern, um Gasaustritte über längere Zeiträume zu verhindern
  • Hochdruck-Abdichtungen für Anwendungen, die über einen längeren Zeitraum hohem Druck ausgesetzt sind, wie z. B. unbemannte Unterwasserfahrzeuge oder Öl- und Gassysteme, die auch Stößen und Vibrationen standhalten müssen, und die parallel zu den Anforderungen an die Dichtigkeit auch eine hochfeste mechanische Konstruktion erfordern, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten

 

Unsere Entwicklungsingenieure und Produktionsmitarbeiter verwenden bei der Herstellung unserer Produkte die hochwertigsten Designs, Dichtungstechniken und Dichtungsmaterialien. Beispielsweise erfüllen unsere runden Einbau- und Kabelsteckverbinder eine Schutzklasse bis zu IP68/IP69 oder sind hermetisch bis zu 10-8 mbar l/s abgedichtet – sowohl im gesteckten als auch im ungesteckten Zustand.

Unsere Lösungen

Was wir meinen, wenn wir sagen ‘unsere Lösungen sind abgedichtet’

Sterilisationsbeständig

Gasdicht

Unterwasserdicht

Sterilisationsbeständig

‘Sterile’ oder ‘aseptische’ Steckverbinder müssen abgedichtet sein, um bei Geräten, die Sterilisationsprozessen unterzogen werden, die elektrischen Funktionen vor unter Druck stehendem Dampf, Strahlung und Chemikalien zu schützen.

 

Der unter hohem Druck stehende Dampf von Autoklaven liefert die Hitze, die Mikroorganismen während der Zyklen, die normalerweise 30 Minuten dauern, abtötet.

Steckverbinder und Kabelsysteme müssen entsprechend abgedichtet sein, um während zahlreicher Sterilisationszyklen das Eindringen von gesättigtem Wasserdampf mit einem Druck von mindestens 1 bar zu verhindern. Damit die elektrischen Funktionen bei dieser Hochtemperatur-Sterilisationsmethode, die vor allem in Krankenhäusern angewandt wird, nicht beeinträchtigt werden, müssen medizinische Geräte und Ausrüstungen mit Steckverbindern und Kabeln ausgestattet sein, die auch sehr hohen Temperaturen standhalten.

Gasdicht

Hermetische Dichtigkeit ist eine der größten Herausforderungen bei der Spezifikation von Steckverbindern. Es handelt sich hierbei um ein hohes Maß an Dichtigkeit, das Gasaustritte über längere Zeiträume verhindert.

 

Bei der Konstruktion hermetischer Verbindungslösungen sind besondere Aspekte zu berücksichtigen:

  • Die Gesamtdruckdifferenz, die auf das Gerät als Ganzes wirkt
  • Das für die Anwendung erforderliche Vakuumniveau
  • Die Art des O-Ring-Materials zur Vermeidung von Diffusionseffekten
  • Konstruktion und Werkstoffe der Steckverbinder (isolierende Kunststoffe, Abdichtungsharze und Elastomerdichtungen), um mögliche Leckage- und Ausgasungseffekte zu minimieren
  • Die Installation des Einbausteckverbinders mit korrektem Dichtungsdesign – Planheit der Oberfläche, kreisförmige Fräsrillen für die O-Ring-Dichtung, gesäuberte Kanten und Grate des Panelausschnitts

Unsere gasdichten Steckverbinder werden mit einem Dichtheitsprüfgerät getestet, um ein Entweichen von weniger als 10-8 mbar l/s gemäß IEC 60068-2-17 sicherzustellen.

 

Unsere Wanddurchführungen sind ebenfalls hermetisch. Ihre Gehäuseformen sind speziell für die Durchleitung von elektrischen Signalen und Strom durch eine Platte mittels zweier Kabelstecker konzipiert.

Unterwasserdicht und druckbeständig

Um über längere Zeit in flüssigem Umgebung unter hohem Druck eingesetzt werden zu können, erfordern Anwendungen etwa für Tiefsee-U-Boote oder Pipeline-Inspektionsgeräte sowie seismische Auswertungs- und Bohrinstrumente in der Öl- und Gasindustrie speziell konstruierte Steckverbinder, die eine hermetische Abdichtung mit hochfesten mechanischen Konstruktionen vereinen, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten.

 

Meeres- und Unterwasseranwendungen wie z. B. autonome und ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (ROV, AUV oder UUV), die in Tiefen arbeiten, in denen das Tauchen für Menschen entweder unpraktisch oder gefährlich ist, stellen Konstrukteure vor besondere technische Herausforderungen.

 

Solche anspruchsvollen Anwendungen, die über lange Zeiträume unter Wasser eingesetzt werden, erfordern extrem dichte Kabelsteckverbinder, die sowohl im gesteckten als auch im ungesteckten Zustand eine Schutzklasse von IP68 oder IP69 erfüllen.

Salz erhöht die Leitfähigkeit von Wasser enorm, so dass Meerwasser und Salznebel wie ein Elektrolyt wirken und galvanische Korrosion verursachen können. Unsere nach IP68/IP69 abgedichteten und hermetischen Lösungen sind mit einer großen Auswahl an Materialien und Beschichtungen erhältlich, um sowohl korrosionsbeständig als auch leicht und kompakt zu sein.

 

Bei hermetisch dichten Verbindungslösungen sind das für die Anwendung erforderliche Vakuumniveau, die Art des O-Ring-Materials und vor allem der Gesamtdruckunterschied, dem das Gerät als Ganzes ausgesetzt ist, zu berücksichtigen.

 

Für eine maximale Zuverlässigkeit der langfristigen Abdichtung und des Anschlusses von Kabelsteckverbindern in solch komplexen Anwendungen empfehlen wir, das hintere Ende des Steckers zu umspritzen. Dies bietet eine starke hermetische Verbindung zwischen Kabel und Stecker, selbst bei Anwendungen, die einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind.

Eindringschutz (IP)

Das IP-Klassifizierungssystem (Ingress Protection) ist eine in der Norm IEC 60529 beschriebene Methode zur Bestimmung des Abdichtungsgrads verschiedener elektronischer Lösungen und Steckverbinderprodukte. Während die erste Zahl den Schutzgrad gegenüber festen Gegenständen beschreibt, bezieht sich die zweite Zahl auf den Schutz gegenüber Flüssigkeiten. Die Ziffern zeigen die Konformität mit den Bedingungen an, die in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst sind.

Mehrere Dichtungen

Die robustesten Steckverbinder verfügen über mehrere Barrieren, die vor Schmutz, Staub, Wasser und Gasen aus verschiedenen Winkeln und mit unterschiedlicher Intensität schützen, mit klar getrennten Dichtungsfunktionen, um die Leistung des Steckverbinders für jede Anforderung zu gewährleisten.

Abbildung (links): Dichtungspositionen, die dazu beitragen, die Schutzklasse IP68 in Steckern und Buchsen der Fischer Core Series zu erreichen: a) Interface-Dichtung, b) Panel-Dichtung, c) Blockdichtung, d) Kabeldichtung.

Immersionstest

Dichtheit nach IP68 bei 2 bar während 24 Stunden

 

Um die Dichtheit der Fischer Freedom™ Series nach IP68 zu testen, werden die Steckverbinder 24 Stunden lang unter 2 bar (entspricht 20 m Tiefe) eingetaucht.

 

Der Immersionstest kann als IP68 eingestuft werden und entspricht der MIL-Norm 810, Methode 512.6, Verfahren I.

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