Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Womit kriegt man ein Metallgehäuse gasdicht, wenn das abzudichtende Material kein Metall sein darf?


von Dichtigkeitsproblem (Gast)


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Ein Gummistopfen reicht nicht, das Problem ist etwas komplizierter.


Und zwar bildet das Metallgehäuse die Anode, der Verschluss sollte dann 
ein gasdichter Nichtleiter sein und durch diesen Verschluss kommt dann 
noch eine Kathode als Metalldraht.

Das ganze Konstrukt sollte hierbei dann gasdicht sein und auch für sehr 
lange Zeit bleiben.
Als Gas dürfte hier wohl Helium verwendet werden, das diffundiert AFAIK 
durch recht viele Kunststoffe.



Was für ein Material eignen sich also für diese Aufgabe?

Würde z.B. Glas gehen?
Bei einer normalen Glühlampe besteht die Birne ja auch aus Glas, während 
der Sockel aus Metall besteht und so eine Glühlampe ist doch auch 
gasdicht.

von Jasch (Gast)


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Dichtigkeitsproblem schrieb:
> Ein Gummistopfen reicht nicht, das Problem ist etwas komplizierter.
>
> Und zwar bildet das Metallgehäuse die Anode, der Verschluss sollte dann
> ein gasdichter Nichtleiter sein und durch diesen Verschluss kommt dann
> noch eine Kathode als Metalldraht.
>
> Das ganze Konstrukt sollte hierbei dann gasdicht sein und auch für sehr
> lange Zeit bleiben.
> Als Gas dürfte hier wohl Helium verwendet werden, das diffundiert AFAIK
> durch recht viele Kunststoffe.
>
> Was für ein Material eignen sich also für diese Aufgabe?
>
> Würde z.B. Glas gehen?

Vermutlich schon, da diffundiert nicht viel hindurch soweit ich weiss. 
Ist halt mechanisch anfällig.

> Bei einer normalen Glühlampe besteht die Birne ja auch aus Glas, während
> der Sockel aus Metall besteht und so eine Glühlampe ist doch auch
> gasdicht.

Naja, die muss aber auch nur 1000 Stunden halten und da ist kein Helium 
drin sondern "schwereres" Zeug, Stickstoff und Argon sagt Wikipedia.

Der eigentliche Trick dürfte auch eher die Verbindungsstelle zwischen 
den Drähten und dem Glaskolben sein, keine Ahnung wie kompliziert das 
ist.

von oszi40 (Gast)


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Glimmlampen und Blitzröhren sind auch mit Gasfüllung. Die Kunst wird das 
Einfüllen und gasdichte Verschließen sein.
siehe auch z.B. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kathodenstrahlr%C3%B6hre#Herstellung_von_Kathodenstrahlr.C3.B6hren

von Simon B. (nomis)


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Dichtigkeitsproblem schrieb:
> Bei einer normalen Glühlampe besteht die Birne ja auch aus Glas, während
> der Sockel aus Metall besteht und so eine Glühlampe ist doch auch
> gasdicht.

Wobei der Metallsockel aber nur von außen an einen geschlossenen 
Glaskörper angeklebt ist (mal abgesehen von zwei eingeschmolzenen 
Drähten). Das Metall muss kein Gas einschließen.

Viele Grüße,
        Simon

von MaWin (Gast)


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> Würde z.B. Glas gehen?

Ja.

Siehe TO18 Transistor oder TO99 IC Metallgehäuse.

Aber etwas komplizierter ist es schon.

Metall und Glas haben unterschiedliche Wärmeausdehnung.

Also muß es spezielles Glas sein, und der Draht der hindurch geht muß 
spezieller Draht sein, und die Durchführung muss unter mechanischer 
Vorspannung stehen.

Hier steht mehr:

http://en.wikipedia.org/wiki/Glass-to-metal_seal
http://www.hccindustries.com/files/HCC-Connector-Terminals-and-Headers-Design-Guide.pdf

Epoxy geht bei geringeren Anforderungen auch

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50571a030

von K.F.Braun (Gast)


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Dichtigkeitsproblem schrieb:
> Würde z.B. Glas gehen?

Früher (tm) gab es für Fernsehgeräte sogenannte Bildröhren. Die waren 
fast vollständig mit Vakkuum gefüllt, was mindestens genauso flüchig ist 
wie Helium, sobald es in einer Umgebung mit Wasserstoff, Helium und 
anderen Gasen ist. Die Differenz der Parialdrücke spielt natürlich auch 
immer eine Rolle. Dort wurde eine Hochspannung über im Glas eingebettete 
Elektroden zugeführt.

von MarsAttack (Gast)


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K.F.Braun schrieb:
> Früher (tm) gab es für Fernsehgeräte sogenannte Bildröhren. Die waren
> fast vollständig mit Vakkuum gefüllt, was mindestens genauso flüchig ist
> wie Helium

Wo bekommt man dieses Vakuumgas zu kaufen? Bei Hornbach und Obi ist es 
nicht lagernd.

von Klaus W. (mfgkw)


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Du musst Luft kaufen, reklamieren und zurückgeben - fertig.

von Johannes E. (cpt_nemo)


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> Was für ein Material eignen sich also für diese Aufgabe?
>
> Würde z.B. Glas gehen?

Einen dünnen Draht ins Glas einzugiesen ist nicht so kompliziert, wird 
ja ziemlich oft gemacht, z.B. bei Glühlampen.

Das Problem ist vermutlich, den "Stopfen" aus Glas mit dem Metallgehäuse 
zu verbinden.

Ein alternativer Ansatz wäre, das komplette Gehäuse aus Glas zu machen 
und für die Anode das Glas irgendwie metallisch zu 
beschichten/bedampfen. Oder einfach Alu-Folie innen rein kleben. Dann 
muss man nur noch zwei Drähte in das Glas einschmelzen.

von Harald W. (wilhelms)


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Dichtigkeitsproblem schrieb:

> Das ganze Konstrukt sollte hierbei dann gasdicht sein und auch für sehr
> lange Zeit bleiben.

Meinst Du jetzt Vacuum oder Gas unter Druck?
Gruss
Harald

von Michael_ (Gast)


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Was soll das eigentlich werden?
Was du willst, hat doch sicher jemand vorher erfunden und du kannst es 
sicher kaufen.

von Julian B. (julinho)


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MarsAttack schrieb:
> Wo bekommt man dieses Vakuumgas zu kaufen? Bei Hornbach und Obi ist es
> nicht lagernd.

Gibts im gleichen Shop wie die Ersatzluftblasen für Wasserwagen.

von j. c. (jesuschristus)


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Im Prinzip eigentlich kein Problem:

Du nimmst eine Glasscheibe mit kleinem gebohrten Loch. Das ganze 
verklebst Du dann mit vakuumtauglichen Epoxy:

http://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=2519

Problem gelöst. Solltest Du das Gas gesondert einfüllen / evakuieren 
wollen, braucht Deine Glasscheibe einen zusätzliches Loch mit einem 
Glasrohr, dessen Ende Du vermschmelzen kannst. Ebenfalls keine große 
Hürde.

Überlege aber, ob Du Deinen Draht nicht durch den Boden der Metallhülle 
einführen kannst. Ebenfalls mit Epoxy verkleben. Dann gehen als Fenster 
auch instabile Materialien wie zB Glimmer.

von j. c. (jesuschristus)


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Ich werfe zudem mal drei möglicherweise mögliche Kunststoffe in die 
Runde:

Polyethylenterephthalat
Polyvinylidenfluorid
Polyetheretherketon

Musste mal schauen ob die heliumdicht sind.

von ??? (Gast)


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Wie oft soll denn das Helium da gewechselt werden? Wie lange soll das da 
drin bleiben? Was ist mit Sauerstoffatomen aus Feuchtigkeit und Welche 
Spannungen und Temperaturen treten auf?

Helium "für immer" bei Druck nicht gleich Umgebungsdruck geht eh 
nicht...
zumindest wird das kompliziert. Der Draht sollte an der Übergangsstelle 
verbleit werden. Das Glas muss ein spezielles sein. Die Übergangsstelle 
zum Metall muss ebenfalls Oberflächenbehandelt werden.
Das Glas muss dann sicher unter Vakuum eingeschmolzen werden...
Aber es gibt fertige Vakuumdurchführungen die man auch aus hartlötbarem 
Metall bekommen kann.

von spess53 (Gast)


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Hi

>Der Draht sollte an der Übergangsstelle verbleit werden.

Weshalb?

>Die Übergangsstelle zum Metall muss ebenfalls Oberflächenbehandelt werden.

Üblicherweise werden die zu verbindeten Metallteile vor dem Verschmelzen 
oxidiert.

Der TO sollte sich mal bei Firmen informieren die 
Glas-Metall-Verbindungen herstellen. Hier ist zu viel Halbwissen 
unterwegs.

MfG Spess

von Michael K. (charles_b)


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MarsAttack schrieb:
> K.F.Braun schrieb:
>> Früher (tm) gab es für Fernsehgeräte sogenannte Bildröhren. Die waren
>> fast vollständig mit Vakkuum gefüllt, was mindestens genauso flüchig ist
>> wie Helium
>
> Wo bekommt man dieses Vakuumgas zu kaufen? Bei Hornbach und Obi ist es
> nicht lagernd.

EU-weit verboten, wg. RHoS.

von Stefan W. (dl6dx)


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spess53 schrieb:
> Der TO sollte sich mal bei Firmen informieren die
> Glas-Metall-Verbindungen herstellen.

Vielleicht hilft das schon etwas weiter: 
http://www.teralab.co.uk/Glass_Blowing/Glass_Metal_Seals/Glass_Metal_Seals_Page1.htm

Grüße

Stefan

von tex (Gast)


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>Und zwar bildet das Metallgehäuse die Anode, der Verschluss sollte dann
>ein gasdichter Nichtleiter sein und durch diesen Verschluss kommt dann
>noch eine Kathode als Metalldraht.

Es mag ggf. zu profan erscheinen, aber ggf. tut es ja eine 
handelsübliche Zündkerze. Ob ein, mit einer verklebten Isolierung 
ummantelter Metallstift in einer Ex-Schutz-Kabelverschraubung auch geht, 
müsste man ausprobieren.

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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von Oscar K. (sieges)


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Malignes Melanom schrieb:
> Such mal nach "solder glass".
>
> http://www.us.schott.com/epackaging/english/glass/technical_powder/solder.html

Danke für den Link !
Interessant, was es alles gibt. Hast Du damit schon einmal gearbeitet ?

von Otto M. (samandiriel)


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glasdurchführung, ich habe meine bei il metronic in ilmenau bauen 
lassen, war bezahlbar. schau mal bei google.

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