εταιρικά νέα για Πέρα από την πίεση: Φλάντζες σε συστήματα κενού

Ενώ η κύρια λειτουργία των περισσότερωνμεταλλικές φλάντζεςείναι να περιέχουν υγρό υπό θετική πίεση, παίζουν εξίσου κρίσιμο, αλλά συχνά αντιστρέφονται, ρόλο στοσυστήματα κενού. Σε αυτές τις εφαρμογές, η πρόκληση δεν είναι να αποφευχθεί η διαφυγή του υγρού, αλλά να αποτρέψει την είσοδο ανεπιθύμητων ατμοσφαιρικών αερίων στο σύστημα, εξασφαλίζοντας ένα εξαιρετικά καθαρό περιβάλλον χαμηλής πίεσης. Αυτό απαιτεί ακόμη πιο αυστηρά πρότυπα για τη σφράγιση και την υλική outgassing.

Τα συστήματα κενού είναι απαραίτητα σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών:

• Κατασκευή ημιαγωγών:Δημιουργία υπεριώδους θαλάμων κενού για την εναπόθεση λεπτών μεμβρανών και τη χάραξη μικροτσίπ, όπου ακόμη και μια ενιαία ακαθαρσία μπορεί να καταστρέψει μια παρτίδα.
• Προσομοίωση χώρου:Δοκιμάζοντας τα συστατικά διαστημόπλοια σε συνθήκες που αντικατοπτρίζουν τον εξωτερικό χώρο.
• Ερευνα και αξιοποίηση:Οι επιταχυντές σωματιδίων, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια και τα διάφορα επιστημονικά πειράματα βασίζονται σε περιβάλλοντα υψηλής βάσης ή εξαιρετικά υψηλού κενού (UHV).
• Τεχνολογίες επικάλυψης:Διαδικασίες όπως η απόθεση φυσικής ατμών (PVD) για σκληρές επικαλύψεις ή οπτικές επικαλύψεις.
• Επεξεργασία τροφίμων:Συσκευασία με κατάψυξη ή συσκευασία κενού.

Μοναδικές προκλήσεις για φλάντζες στα συστήματα κενού:

1. Στεγανότητα διαρροής:

   • Ενώ τα συστήματα πίεσης ενδέχεται να ανεχτούν μικρές διαρροές, τα συστήματα κενού απαιτούν εξαιρετικά υψηλό βαθμό στεγανότητας διαρροής. Ακόμη και οι μικροσκοπικές διαρροές, μη ανιχνεύσιμες με συμβατικά μέσα, μπορούν να υποβαθμίσουν σημαντικά το επίπεδο κενού και να μολύνουν τη διαδικασία.
   • Αυτό απαιτεί απίστευτα ακριβή κατεργασία των προσώπων της φλάντζας και τη χρήση εξειδικευμένων παρεμβυσμάτων που έχουν σχεδιαστεί για υπηρεσία κενού.

2. Outgassing:

   • Αυτή είναι η απελευθέρωση παγιδευμένων αερίων από υλικά στο περιβάλλον κενού. Όλα τα υλικά, σε κάποιο βαθμό, Outgas. Στα συστήματα κενού, αυτή είναι μια σημαντική πηγή μόλυνσης και μπορεί να περιορίσει το εφικτό επίπεδο κενού.
   • Τα υλικά φλάντζας, τα παρεμβύσματα και ακόμη και τα λιπαντικά των μπουλονιών πρέπει να επιλέγονται για τις εξαιρετικά χαμηλές ιδιότητες τους. Για εφαρμογές UHV, προτιμώνται ειδικοί ανοξείδωτοι χάλυβες (π.χ. 304L, 316L, βαθμοί με βάση το κενό).

3. Ψήνουμε:

   • Πολλά συστήματα κενού, ειδικά UHV, υποβάλλονται σε μια διαδικασία "bake-out" όπου ολόκληρο το σύστημα θερμαίνεται σε αρκετές εκατοντάδες βαθμούς Κελσίου υπό κενό. Αυτό επιταχύνει τη διαδικασία outgassing, απομακρύνοντας τα προσροφημένα αέρια από τις εσωτερικές επιφάνειες και βοηθά στην επίτευξη χαμηλότερων τελικών πιέσεων.
   • Οι φλάντζες, οι φλάντζες και τα μπουλόνια πρέπει να είναι σε θέση να αντέχουν σε αυτές τις θερμοκρασίες ψωμιού χωρίς υποβάθμιση ή παραμόρφωση.

Εξειδικευμένες φλάντζες για εφαρμογές κενού:

• Φλάντζες Συγκρότησης (CF):Αυτά είναι το χρυσό πρότυπο για εφαρμογές UHV. Διαθέτουν ακριβώς επεξεργασμένα μαχαίρια που δαγκώνουν σε μαλακόχάλκινο φλάντζα. Ο μηχανισμός στεγανοποίησης βασίζεται στην πλαστική παραμόρφωση της φλάντζας του χαλκού, καθώς τα μαχαίρια-άκρα συμπιέζονται, δημιουργώντας μια ισχυρή, ασήμαντη και εξαιρετικά στεγανή σφραγίδα μετάλλου σε μέταλλο. Οι φλάντζες CF είναι συνήθως κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα.
• Φλάντζες ISO-KF και ISO-K:Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως για εφαρμογές ακατέργαστων και υψηλών κενών. Χρησιμοποιούνελαστομερούς δακτυλιοειδείς(π.χ., Viton, Buna-N) ως παρεμβύσματα, τα οποία συμπιέζονται μεταξύ δύο επίπεδων επιφανειών φλάντζας. Ενώ είναι ευκολότερο να συναρμολογηθούν και να αποσυναρμολογούνται από τις φλάντζες CF, γενικά δεν μπορούν να μετακινηθούν σε υψηλές θερμοκρασίες και να έχουν υψηλότερα ποσοστά outgassing από το CF, περιορίζοντας τη χρήση τους σε UHV.
  • ISO-KF (φλάντζες σφιγκτήρα νύχι):Μικρή διάμετρος, που χρησιμοποιείται συχνά με σφιγκτήρες νύχι για γρήγορη συναρμολόγηση.
  • ISO-K (βιδωμένες φλάντζες):Μεγαλύτερη διάμετρο, συνήθως βιδωμένες σαν τυπικές φλάντζες σωλήνων.
• Προσαρμοσμένες φλάντζες κενού:Πολλά συστήματα κενού απαιτούν εξαιρετικά εξειδικευμένες ή προσαρμοσμένες φλάντζες για την ενσωμάτωση μοναδικών εξαρτημάτων, που συχνά διαθέτουν πολλαπλές θύρες ή πολύπλοκες γεωμετρίες, αλλά εξακολουθούν να τηρούν τις αρχές της στεγανότητας των διαρροών και της χαμηλής προτροπής.

Βασικές εκτιμήσεις για φλάντζες κενού:

• Καθαρότητα υλικού:Χρησιμοποιώντας υλικά με χαμηλά επίπεδα ακαθαρσιών για την ελαχιστοποίηση της εξάπλωσης.
• Φινίρισμα επιφάνειας:Τα υψηλής ποιότητας, ομαλά επιφανειακά τελειώματα είναι ζωτικής σημασίας για την ελαχιστοποίηση της επιφάνειας για προσρόφηση αερίου και για την εξασφάλιση κατάλληλων καθισμάτων φλάντζας.
• Διαδικασίες καθαρισμού:Τα συστατικά κενού, συμπεριλαμβανομένων των φλάντζων, υποβάλλονται σε αυστηρές διεργασίες καθαρισμού (π.χ. υπερηχητικό καθαρισμό, ηλεκτροθεραπεία) για να απομακρυνθούν οι μολυσματικές ουσίες που θα μπορούσαν να ξεπεράσουν.
• Βιδώστε:Τα μπουλόνια και τα παξιμάδια συμβατά με κενό με χαμηλές ιδιότητες outgassing και τα κατάλληλα λιπαντικά (εάν υπάρχουν) είναι απαραίτητα.

Συνοπτικά, ενώ ο στόχος αντιστρέφεται (διατηρώντας τον αέρα αντί για υγρό), οι απαιτήσεις σε μεταλλικές φλάντζες σε συστήματα κενού είναι αναμφισβήτητα ακόμη πιο αυστηρές από τις εφαρμογές πίεσης. Αντιπροσωπεύουν έναν εξειδικευμένο τομέα μηχανικής, όπου ο σχολαστικός σχεδιασμός, η καθαρότητα των υλικών και η απόλυτη στεγανότητα διαρροών είναι υψίστης σημασίας για την επίτευξη και τη διατήρηση των ακριβών ατμοσφαιρικών συνθηκών που απαιτούνται για τις τεχνολογίες αιχμής και τις επιστημονικές ανακαλύψεις.