Conectores Herméticos

Muchas veces se confunde un conector estanco con un conector hermético, pero ¿Qué es exactamente, un conector hermético? La diferencia entre los dos radica en el grado de sellado de cada uno de ellos. Mientras el primero asegura el sellado al polvo, agua y humedad a distintas presiones según el grado IP de estanqueidad; el segundo asegura un sellado mucho más riguroso, creando una barrera incluso para gases ligeros entre ambos lados del conector.

En muchas ocasiones se requiere que un equipo o instalación quede totalmente aislado de su entorno, ya sea por la necesidad de crear dos atmósferas diferentes, o por la posibilidad de daño en el equipo o en el entorno si hay fuga de gas de un lado al otro.

 

¿Cuál es la función de los conectores herméticos?

 

Una de las vías más críticas son las interfaces mecánicas o eléctricas del equipo con su exterior. En este caso los conectores desempeñan un papel importantísimo en el logro de la hermeticidad. El diseño del conector así como los materiales usados serán decisivos para conseguir el objetivo.

Para conseguir un sistema hermético, éste debe estar diseñado para evitar la fuga de gas de un ambiente al otro y, además, en ambos sentidos. La efectividad de una barrera hermética se mide en términos de ratios de fuga (leakage rate). Idealmente este valor debería ser cero, pero en la práctica se considera que un conector o dispositivo es hermético cuando se consiguen valores por debajo de 10^-8 mbar.l / s con gas Helio. Se utiliza Helio por ser un gas de tamaño molecular pequeño, ligero, inocuo y de fácil medida debido a su ausencia en el aire.

 

Medida de fuga de un conector coaxial N h-h panel, con gas helio

 

De esta forma si se consiguen estos valores para el helio, para el aire y otros gases de uso habitual más pesados y con moléculas de mayor tamaño, el valor de fuga será considerablemente menor, del orden de un tercio en el caso del aire.

 

Etapas de sellado

 

En un conector debemos tratar por separado las diferentes fuentes de fuga. Lo que definirá diferentes etapas de sellado.

– La fijación del conector al panel

– Bloque de conexión

– La conexión macho-hembra de dos conectores contrarios

El sellado del conector al panel, está situado entre la carcasa del conector y el propio panel, juntas de vitón o silicona son requeridas, juntamente con un excelente acople de las superficies del panel y del conector. Se requieren superficies uniformes, limpias de rebabas y un buen dimensionado de las regatas dónde se alojan.

Respecto al bloque de conexión debemos utilizar dieléctricos de materiales polímeros como el epoxi o vidrio. Dichos materiales quedan perfectamente soldados entre el conductor-metal interior y el conductor-metal exterior. El hecho de utilizar epoxi o vidrio se determinará por especificaciones de peso (El epoxi es mucho más ligero) y de resistencia a la temperatura (el vidrio alcanza temperaturas mucho más extremas).

Finalmente, la conexión de los conectores contrarios, vendrá normalmente determinada según normativas internaciones. Normalmente, a nivel de hermeticidad queda resuelto en los dos primeros apartados y en este caso con una conexión simplemente estanca con un grado de protección IP68 será suficiente para asegurar la hermeticidad del conjunto.

 

Los 3 factores que provocan fuga

 

Tres factores son los que pueden provocar fuga en la barrera hermética de un conector:

– Grietas

– Difusión de los materiales

– Desgase de los materiales.

Las grietas e imperfecciones, incluso microscópicas, son la principal causa de fuga. Hay que evitarlas con una delicada fabricación del producto.

La difusión en cambio, es un efecto natural de todos los materiales plásticos y elastómeros. Consiste en el paso de gas a través de la superficie barrera, incluso cuando ésta no presenta grietas ni imperfecciones. La difusión será mayor a mayor diferencia de presiones entre las dos atmósferas, a mayor movilidad del gas y a  menor tamaño de las moléculas del gas. Con una cuidadosa elección de los materiales se puede minimizar pero nunca eliminar del todo.

Finalmente, el desgase, consiste en la liberación de agua o gases absorbidos por los materiales previamente y liberados en el momento que se genera el vacío y/o se aumenta la temperatura. Un tratamiento previo de dichos materiales en los cuales se les provoca el desgase minimiza que, una vez montado el conector y en su funcionamiento, se produzca este efecto no deseado.

 

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Los conectores herméticos de ALFA’R se testean 100% para conseguir los valores de fuga deseados por debajo de los 10^-8 mbar.l / s con gas Helio. Con esta técnica se fabrican conectores RF coaxiales y multicontacto: circulares y rectangulares.

Esperamos que el post haya sido de vuestro interés.

Nos vemos en el siguiente ¡No os lo perdáis!

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