Connecteurs hermétiques

Les connecteurs hermétiques sont utilisés dans de nombreuses applications où les fuites de gaz à l’intérieur ou à l’extérieur de l’équipement doivent être évitées.

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L’étanchéité est une science très complexe en soi, car elle implique de nombreux aspects physiques, notamment la conception mécanique, la science des matériaux, la science des surfaces et le comportement des fluides.

 

L’herméticité est l’un des défis les plus difficiles à relever par les ingénieurs concepteurs lorsqu’ils choisissent les connecteurs nécessaires à leurs appareils, car certaines applications exigent une étanchéité maximale qui ne se limite pas à empêcher la poussière et l’eau d’entrer, mais qui constitue en une barrière contre les gaz jusqu’au niveau moléculaire, c’est-à-dire l’étanchéité total au gaz.

 

Nos solutions de connecteurs hermétiques

Nos solutions de connectivité hermétiques sont réputées non seulement pour leur fiabilité, mais aussi pour leur longue durée de vie et leur résistance.

 

Le fondateur de Fischer Connectors, Walter Werner Fischer, a développé le premier connecteur scellé de haute qualité au monde pour des applications industrielles dans les années 50, et le premier connecteur à traversée hermétique pour chambre à vide en 1964. Il n’est donc pas étonnant que l’herméticité soit l’une de nos technologies phares, faisant de notre marque, aux yeux des ingénieurs concepteurs du monde entier, un synonyme de connectivité à haute fiabilité dans des environnements exigeants et difficiles.

 

Les ingénieurs qui conçoivent des applications nécessitant des performances de haute herméticité choisissent des connecteurs étanches au gaz de notre gamme haute performance.

 

Caractéristiques principales
  • Conçu et testé pour garantir une fuite inférieure à 10-8 mbar l/s selon la norme IEC 60068-2-17, couvrant les besoins d’étanchéité au gaz des niveaux de vide faible à ultra-haut.
  • Fonctionnement ultra-fiable, longue durée de vie et résistance
  • Support technique et assistance
  • Des solutions adaptées à vos besoins et conformes aux normes les plus strictes de votre secteur d’activité

Notre département R&D effectue des analyses de risque pour aider les clients à sélectionner des solutions avec le niveau approprié de scellement hermétique pour répondre aux influences et conditions spécifiques dans lesquelles leur appareil fonctionne.

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Le contrôle de l’herméticité des produits de Fischer Connectors selon la norme IEC 60068-2-17 nécessite un spectromètre de masse à hélium (photo : Fischer Core DEE receptacle).

Notre gamme produit

Hautement configurable, la série Fischer Core offre une grande variété de connecteurs hermétiques, y compris des connecteurs à traversée hermétiques. Notre série UltiMate, ultra-robuste, compacte et légère, propose des connecteurs hermétiques dans différentes configurations.
Nombre de contacts 2 à 55 2 à 42
Terminaison de contact À souder | PCB À souder | PCB
Système de verrouillage Push-pull | Quick-release | Sans verrouillage Quick-release | Push-pull
Enfichage à l’aveugle

Cycles d’enfichage Jusqu’à 10,000 Jusqu’à 10,000
Transfert de données & puissance

Type de contact Basse tension | Haute tension Basse tension
Niveau d’étanchéité Hermétique Hermétique
Embase étanche en état déconnecté

Conformité au protocole de données USB 2.0 | Ethernet | Single Pair Ethernet | Audio/UHD Vidéo USB 2.0 | Ethernet | Single Pair Ethernet
Tension d’essai DC (kV) Jusqu’à 50 Jusqu’à 3.7
Courant nominal (A) Jusqu’à 60 Jusqu’à 26
Matériel du boîtier Laiton | Acier inoxydable 316 L | Aluminum | PEI (405) | PBT (4032) | ABS Aluminum | Laiton
AWG 9 à 32 9 à 32
Extérieur câble Ø (mm) 1.5 à 22.7 1.9 à 18.8
Taille de la fiche Ø (mm) 9 à 34 12 à 29

En savoir plus sur les connecteurs hermétiques

Le scellement hermétique est nécessaire pour assurer l’étanchéité au gaz, par exemple dans les applications de vide ou les cuves pressurisées. Ces applications exigent un niveau élevé d’étanchéité pour éviter les fuites de gaz sur de longues périodes. Les connecteurs étanches au gaz ou au vide sont conçus spécifiquement pour le scellement hermétique et subissent un test d’étanchéité à 100 %.

Les interconnexions hermétiques sont également nécessaires pour les dispositifs immergés pendant de longues périodes ou exposés à des jets d’eau puissants. Pour les applications nécessitant une exposition prolongée à des liquides sous haute pression, par exemple les applications sous-marines profondes ou les instruments de forage utilisés dans l’industrie pétrolière et gazière, des conceptions spéciales sont proposées pour combiner le scellement hermétique et la résistance à une force mécanique élevée.

Conseils pour choisir le bon connecteur hermétique

Afin de concevoir avec succès un connecteur étanche et hermétique, il est important de comprendre la fonction de l’application de vide spécifique et la manière dont les connecteurs hermétiques doivent être fabriqués pour minimiser ou empêcher les fuites de gaz dans ou hors de la chambre à vide.

 

Les spécifications à prendre en compte sont les suivantes:

Niveau de vide et gradient de pression

En fonction de l’application, différents niveaux de vide doivent être atteints dans la chambre ; vérifiez donc le niveau de vide spécifique requis pour votre appareil. 10 mbar est défini comme un « vide faible », 1E-5 mbar comme un « vide poussé » et 1E-7 mbar comme un « vide ultra poussé ». Pour rappel, la pression « atmosphérique » est égale à un bar = 1000 millibars (1000mbar).

 

Type de gaz

Mesurer la fuite du connecteur hermétique en fonction du type de gaz. L’équipement de mesure des fuites le plus courant est le « traceur à hélium ». Comme toutes les applications sous vide ne fonctionnent pas avec de l’hélium, la fuite peut être mesurée avec des molécules d’air. L’air fuit « 2,6 fois moins » que l’hélium. Cela signifie que si la fuite d’un connecteur hermétique est mesurée à 4E-7 mbar l/s sous une atmosphère d’hélium, l’application de vide réelle (air) aura une fuite de 1,5E-7 mbar l/s.

 

Matériau du joint torique

Identifier et sélectionner le matériau approprié pour les joints toriques afin d’éviter les effets indésirables de perméation ou de diffusion. La diffusion se produit dans la plupart des plastiques et des caoutchoucs, permettant à de très petites quantités de gaz de migrer à travers la barrière hermétique.

 

 

Cela peut se produire lorsque le joint torique est exposé à un gradient de pression permettant aux molécules de gaz (azote, hélium, oxygène) de pénétrer progressivement, ou de « diffuser », dans le joint torique et de ressortir de l’autre côté.

 

La « fuite » par diffusion est difficile à mesurer car il n’existe pas de point de mesure unique dans le matériau du joint torique qui assure l’étanchéité du connecteur. C’est pourquoi les composants tels que les connecteurs ou d’autres dispositifs montés sur des systèmes hermétiques présenteront une fuite résiduelle résultant de la diffusion du gaz à travers le matériau d’étanchéité. La conception optimisée de ces composants et la sélection adéquate des matériaux permettent de maintenir le taux de fuite résiduelle à des valeurs extrêmement faibles, adaptées à la plupart des applications d’ultra-vide.

Matériau du connecteur

L’eau de mer et le brouillard salin peuvent agir comme un électrolyte car l’eau salée augmente fortement sa conductivité, ce qui favorise les effets de la corrosion galvanique. Choisissez les bons matériaux et revêtements pour vos solutions de connectivité afin de résister à la corrosion dans vos applications sous-marines et marines. Les produits hermétiques de Fischer Connectors sont testés pour une exposition de longue durée à une solution saline de 5% à une température de 35°C sans aucun impact sur leurs fonctionnalités mécaniques ou électriques. Ils sont disponibles dans un large choix de matériaux et de revêtements pour garantir leur résistance à la corrosion dans les environnements salins et marins :

Style de corps

Conceptions étanches ou hermétiques IP68 : l’herméticité est obtenue grâce à un matériau d’étanchéité spécifique pour une meilleure étanchéité sous haute pression.

Le choix du type de corps dépend de la manière dont les connecteurs IP69 ou les connecteurs hermétiques sont montés sur le panneau. L’herméticité pour une meilleure étanchéité sous haute pression est obtenue grâce à un joint torique et un matériau d’étanchéité spécifiques (composé époxy).

 

Les corps de nos connecteurs à traversée hermétiques de cloison (voir illustration ci-dessous) sont spécialement conçus pour permettre le passage de signaux électriques et d’énergie à travers un panneau par l’intermédiaire de deux fiches câblées.

 

 

Traversée hermétique de la cloison du panneau.

Exemples d’applications de connecteurs hermétiques

Les connecteurs hermétiques sont essentiels à l’intégrité fonctionnelle et à la durabilité d’une multitude de dispositifs et d’applications fonctionnant dans des environnements difficiles, dangereux ou pressurisés, tels que l’aérospatiale, la défense, l’instrumentation, le pétrole et le gaz, et les équipements sous-marins, tant militaires que civils.

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Recherches scientifiques

Ils sont généralement utilisés pour les cuves pressurisées, les outils de test et de mesure tels que les spectromètres de masse et les microscopes électroniques, et les applications sous vide telles que les pompes à vide et les chambres à vide pour les dispositifs de surveillance et de sécurité dans la recherche nucléaire.

 

Par exemple au CERN, dont les différents équipements et dispositifs utilisent nos solutions de connectivité étanche au gaz depuis des décennies.

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Milieu sous-marin profond

Les applications sous-marines profondes, telles que les instruments de mesure de l’épaisseur pour l’inspection des pipelines, ainsi que les instruments d’évaluation sismique et de forage dans le secteur du pétrole et du gaz, sont exposées pendant de longues périodes à des liquides sous haute pression.

 

Les connecteurs qu’ils utilisent sont spécialement conçus pour combiner une étanchéité hermétique et une conception mécanique à haute résistance.

L’herméticité expliquée

L’herméticité en tant qu’étanchéité au gaz

L’herméticité est l’un des défis les plus difficiles à relever pour les fabricants d’appareils dotés d’une chambre à vide ou de récipients sous pression.
Ces applications requièrent une étanchéité maximale qui empêche non seulement la poussière et l’eau de pénétrer, mais qui constitue également une barrière contre les gaz jusqu’au niveau moléculaire – l’étanchéité au gaz.

 

Faire fonctionner le système correctement

Un vide est créé lorsque des molécules de gaz sont retirées d’une chambre. Pour obtenir des réactions physiques spécifiques, un vide doit être créé dans une chambre afin que les molécules d’air agissent comme une barrière pour d’autres molécules ou électrons. Par exemple, un spectromètre de masse a besoin d’une chambre à vide pour fonctionner correctement, mais il a également besoin d’un connecteur hermétique pour que les mesures puissent être enregistrées avec précision.

 

Si un connecteur est placé sur la chambre à vide, l’air qui traverse le connecteur au fil du temps doit être aussi faible que possible. Le connecteur doit être « hermétique », c’est-à-dire qu’il ne permet pas aux molécules d’air de pénétrer dans la chambre à vide. Si le connecteur n’est pas hermétique, il laissera entrer de l’air dans la chambre à vide, ce qui augmentera la pression résiduelle et empêchera l’équipement de fonctionner correctement.

Unité de fuite

Une quantité d’air (ou d’un autre gaz) passant à travers un connecteur hermétique est une fuite. Pour quantifier une fuite, l’unité de fuite est basée sur un « certain volume de gaz par seconde qui passe à travers le connecteur ». L’unité scientifique est le mbar l/s, c’est-à-dire la quantité de gaz qu’il faut retirer d’un récipient d’un litre en une seconde pour réduire la pression d’un millibar.

 

Dans le domaine du vide, 5E-7 mbar l/s est considéré comme une très petite fuite qui n’affectera pas la plupart des applications. 1E-4 mbar l/s est considéré comme une « grosse fuite », et seules de très rares applications à faible vide peuvent se permettre une telle fuite

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Terminologie par rapport au vide (mbar).

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