Technische Definition
Eine Durchführung ist eine kritische Komponente einer Vakuumkammer, die es ermöglicht, elektrische Leistung, Signale, Fluide oder mechanische Bewegung von der äußeren Umgebung in die Vakuumumgebung zu übertragen, ohne die Vakuumintegrität der Kammer zu beeinträchtigen. Sie dient als abgedichtete Schnittstelle und hält den erforderlichen Druckunterschied aufrecht. Die Durchführung erzeugt eine hermetische Abdichtung an der Stelle, an der ein Leiter, ein Rohr oder eine Welle die Kammerwand durchdringt. Dies wird durch spezielle Abdichtungstechniken wie Glas-Metall-Dichtungen, Keramik-Metall-Dichtungen oder Elastomer-O-Ringe erreicht, abhängig von den Anforderungen an Vakuumniveau, Temperatur und Medium. Durchführungen sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungen gerecht zu werden. Elektrische Durchführungen können 1 bis 50 Leiter haben, mit Nennströmen pro Stift von 1 bis 200 A und Nennspannungen von 50 bis 1000 V. Sie sind so ausgelegt, dass sie Leckraten von bis zu 1e-10 mbar·L/s für Ultrahochvakuum (UHV) Anwendungen und bis zu 1e-6 mbar·L/s für Hochvakuum aufrechterhalten. Der Temperaturbereich reicht von -196°C bis 450°C, abhängig vom Dichtungsmaterial: Viton (FKM) ist bis 200°C geeignet, während Keramikdichtungen bis 450°C aushalten. Der Druckbereich reicht von 1e-10 bar (inneres Vakuum) bis 10 bar (äußerer Druck). Übliche Gehäusematerialien sind 304 und 316L Edelstahl, wobei 316L eine bessere Korrosionsbeständigkeit bietet. Leiter bestehen typischerweise aus Kupfer, Kovar oder Molybdän, gewählt nach Leitfähigkeit oder angepasster Abdichtung. Isolationsmaterialien umfassen Aluminiumoxidkeramik (Al2O3) für hohe Temperaturen und UHV oder Glas für kostengünstige Lösungen. Dichtungstypen umfassen Keramik-Metall, Glas-Metall oder O-Ring, wobei O-Ringe für Niedervakuum geeignet sind und Keramik für UHV und hohe Temperaturen. Montageflansche sind in CF-, KF- oder ISO-Ausführung erhältlich, mit Flanschgrößen von DN16 bis DN250. Mechanische Durchführungen haben eine Lebensdauer von 10.000 bis 50.000 Zyklen. Überprüfen Sie immer modellspezifische Werte und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten.
Funktionsprinzip
Die Durchführung erzeugt eine hermetische Abdichtung an der Stelle, an der ein Leiter, ein Rohr oder eine Welle die Kammerwand durchdringt. Dies wird durch spezielle Abdichtungstechniken wie Glas-Metall-Dichtungen, Keramik-Metall-Dichtungen oder Elastomer-O-Ringe erreicht, abhängig von den Anforderungen an Vakuumniveau, Temperatur und Medium. Die Abdichtung muss den Druckunterschied zwischen dem Vakuuminneren und der äußeren Umgebung aufrechterhalten und Leckagen verhindern. Bei elektrischen Durchführungen wird der Leiter durch Keramik oder Glas vom Metallgehäuse isoliert, was auch mechanische Unterstützung bietet. Bei Fluid- oder mechanischen Durchführungen wird die bewegliche Welle oder das Rohr mit dynamischen Dichtungen wie O-Ringen oder Faltenbälgen abgedichtet. Die Wahl der Abdichtungsmethode hängt von Faktoren wie Temperatur, Druck und der Notwendigkeit elektrischer Isolierung ab. Die Durchführung muss so ausgelegt sein, dass sie thermischen Wechseln und mechanischer Belastung standhält, ohne die Vakuumintegrität zu beeinträchtigen.
