Die Glas-Metall-Durchführung – unsere Kernkompetenz

 

Technologie:

Eine Glas-Metall-Durchführung oder auch Glass-to-Metal-Seal (GTMS) ist eine vakuumdichte Verbindung (typisch < 1E-8 mbar l/s) zwischen Metall und Glas. Diese Verbindung wird benötigt, um die elektrischen Leiter (Stifte) hermetisch dicht und abgeschirmt zur Außenumgebung in das Gehäuse zu führen.

Warum eine Glas-Metall-Durchführung benötigt wird und wo die Vorteile liegen:

Glas-Metall-Durchführungen kommen immer dann zum Einsatz, wenn die Elektronik, das Zündpulver oder andere Bauteile gegen die Außenumgebung langlebig und ohne Leistungsverlust abgekapselt werden müssen. Je rauer die Umgebung dabei ist, desto einzigartiger spielen Glas-Metall-Durchführungen ihre Vorteile gegenüber Kunststoffverbindungen aus.

Glas-Metall-Durchführungen werden typischerweise angewendet bei:

> hohen Temperaturen bis zu 450°C
> häufigem Temperaturwechsel von -65°C bis zu 150°C
> hoher Luftfeuchtigkeit und Feuchtewechsel
> aggressiven Medien wie Öl, Treibstoff, Salzwasser etc.
> hoher Druckbelastung bis zu 2000 bar

Eine Glas-Metall-Durchführung besteht typischerweise aus einem Metall-Außenteil, einem Glasformteil und einem oder mehreren Innenleitern. Diese Bauteile werden mit einem speziellen thermischen Prozess bei ca. 1000°C unter Schutzgasatmosphäre hermetisch dicht verschmolzen.

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen einer abgestimmten Glasdurchführung und einer Druckglasdurchführung.

Die verwendeten Bauteile (Ring, Glas und Stift) haben annähernd die gleiche thermische Ausdehnung. Eine hermetisch dichte Verbindung zwischen dem Glas und den Metallen wird mittels Oxydschichten erzielt.

Vorteile:

  • hohe Temperaturbelastbarkeit bis zu 450°C
  • niedrige thermische Ausdehnung

Das äußere Metallteil, typischerweise Stahl oder Edelstahl, hat eine wesentlich höhere thermische Ausdehnung als das verwendete Glas und der Innenleiter. Die hermetisch dichte Verbindung wird durch Kompression erreicht.

Vorteile:

  • hohe mechanische Festigkeit
  • niedrige Materialkosten

Typischerweise werden die Glasdurchführungen vor und/oder nach dem Einschmelzprozess noch oberflächenbehandelt. Je nach Kundenanforderung und Weiterverarbeitungsmethode werden die Metallteile in unserer Galvanik beispielsweise noch vernickelt, verzinnt, versilbert und vergoldet.

Weitere Informationen und Details finden Sie in unseren Design Rules, die wir Ihnen auf Anfrage gerne zusenden.