Għal applikazzjonijiet ta '-vakwu għoli li jeħtieġu pressjonijiet baxxi daqs 0.01 mbar (10⁻⁵ bar), siġill wieħed O-ring fuq flanġ tal-immuntar tal-heater PFA huwa spiss insuffiċjenti minħabba permeazzjoni permezz tal-elastomer u mikro-tnixxija fl-interface. Sistema ta 'siġillar ta' ċirku O-doppju b'port intermedju tal-vakwu (siġill doppju "ippumpjat") tista 'tnaqqas ir-rati ta' tnixxija minn 10⁻³–10⁻⁴ mbar·L/s (siġill wieħed) għal 10⁻⁶–10⁻⁸ ⁻⁸ mbar·L/s, liema proċess huwa l-aktar għoli {1 aċċettabbli. Iż-żewġ O-ċrieki joħolqu volum mgħasses; kwalunkwe gass li joħroġ mill-ewwel O-ring jitneħħa b'pompa tal-vakwu qabel ma jkun jista' jilħaq it-tieni O-ring. Għall-ogħla livelli ta' vakwu (10⁻⁷ mbar u inqas), huwa meħtieġ flanġ issiġillat tal-metall-(stil ConFlat). Is-sistema doppja O-ring mhux eliminazzjoni sħiħa iżda tnaqqis drammatiku. Huwa effettiv ħafna għal vakwu medju sa għoli (10⁻³ sa 10⁻⁶ mbar). Għal ħiters PFA, il-kumplessità addizzjonali hija ġġustifikata biss meta l-proċess jeħtieġ rati ta 'tnixxija taħt 10⁻⁵ mbar·L/s.
Mogħdijiet ta 'tnixxija u Funzjoni ta' Siġill Doppju
F'siġill O-ring wieħed (Viton jew FFKM), it-tnixxija sseħħ permezz ta' tliet mogħdijiet: (1) permeazzjoni tal-gass mill-elastomer (10⁻⁵–10⁻⁷ mbar·L/s kull ċm ta' tul tas-siġill), (2) mikro-kanali fl-interfaċċa tal--}ring O- (10⁻⁴–10⁻³ mbar·L/s għal ħanek ta' 100 mm), u (3) l-interface tal-metall tal-PFA-innifisha (l-għata tal-heater li tgħaddi mill-flanġ). Siġill wieħed tipikament jikseb rata ta 'tnixxija ta' 10⁻³–10⁻⁴ mbar·L/s – għoli wisq għal vakwu għoli-.
Sistema doppja O-ring iżid it-tieni O-ring u port vakwu bejniethom. L-ispazju bejn l-O-rings jiġi evakwat minn pompa tal-vakwu awżiljarja żgħira. Kwalunkwe gass li joħroġ mill-ewwel O-ring jiġi ppumpjat minnufih, u qatt ma jilħaq it-tieni O-ring. Ir-rata ta 'tnixxija effettiva ssir il-prodott ta': (rata ta 'tnixxija ta' l-ewwel siġill) × (rata ta 'tnixxija tat-tieni siġill) / (veloċità tal-ippumpjar). Fil-prattika, rati ta 'tnixxija ta' 10⁻⁶–10⁻⁸ mbar·L/s jistgħu jintlaħqu.
Tqabbil tar-Rata tat-Tnixxija għal Flanġ tal-Heater PFA ta '50 mm
| Konfigurazzjoni tas-Siġill | Materjali | Rata ta' tnixxija li tista' tinkiseb (mbar·L/s) | Livell tal-vakwu addattat | Żieda fl-Ispiża (%) |
|---|---|---|---|---|
| O-ring wieħed (kompressjoni) | FKM | 10⁻³–10⁻⁴ | 1–10 mbar (vakwu mhux maħdum) | 0% |
| O-ring wieħed (FFKM, Kalrez) | FFKM | 10⁻⁴–10⁻⁵ | 0.1-1 mbar | +10% |
| O-ring wieħed b'siġillant tal-kanal (grass tal-vakwu) | FKM + grass | 10⁻⁵–10⁻⁶ | 0.01–0.1 mbar | +15% |
| Doppju O-ring (mhux-ippumpjat) | FKM + FKM | 10⁻⁴–10⁻⁵ | 0.1-1 mbar | +20% |
| Doppju O-ring (ippumpjat, pompa mhux maħduma) | FKM + FKM | 10⁻⁶–10⁻⁷ | 10⁻⁵–10⁻⁴ mbar | +35% |
| Doppju O-ring (ippumpjat, pompa turbo) | FFKM + FFKM | 10⁻⁸–10⁻⁹ | 10⁻⁷–10⁻⁶ mbar | +50% |
| Siġill tal-metall (ConFlat, siegla tar-ram) | Ram jew aluminju | <10⁻¹⁰ | Ultra-vakwu għoli | +100% |
| PFA iwweldjat-għal-transizzjoni tal-metall (ermetika) | PFA iwweldjat mal-ħanek tal-metall | <10⁻¹⁰ (through PFA) | Limitat minn permeazzjoni PFA | +200% |
Installazzjoni Prattika għal PFA Heater
Biex timplimenta siġill O-doppju fuq flanġ tal-heater PFA għal servizz ta'-vakwu għoli:
Disinn tal-ħanek: Il-flanġ PFA għandu jkollu żewġ skanalaturi konċentriċi O-ring (separati bi 15–25 mm) fuq in-naħa tat-tank. Ir-reġjun bejn l-O-rings għandu port (1/4 pulzier jew 6 mm) imqabbad ma 'pompa tal-vakwu (vane li jdur, kapaċi għal 10⁻² mbar).
Materjal ta' l-o{0}}ring: Uża FFKM (Kalrez, Chemraz) għal kompatibilità kimika ma 'midja aggressiva. FKM (Viton) huwa aċċettabbli għal fwar mhux-aggressivi.
Torque: Issikka l-boltijiet tal-flanġ b'mod ugwali (mudell ta' stilla) biex tikkompressa l-O-rings b'20–25% tad-dijametru tas-sezzjoni-transversali tagħhom.
Ippumpjar: Il-volum inter-is-siġill għandu jiġi ppumpjat kontinwament waqt it-tħaddim. Pompa tal-vakwu żgħira ddedikata (10 L/min) hija biżżejjed.
Ghat tal-heater: Il-PFA-sal-punt tal-ħruġ tal-qalba tal-metall fit-tarf kiesaħ huwa passaġġ ieħor ta' tnixxija potenzjali. Uża overmold tas-silikonju (ara l-Artikolu #87) jew siġill tal-minfaħ tal-metall iwweldjat.
Eżempju tal-Qasam
Kamra ta 'riċerka tas-semikondutturi kienet teħtieġ heater PFA biex iżżomm 80 grad taħt vakwu għoli (10⁻⁵ mbar). Siġill wieħed O-ring ikkawża spikes tal-pressjoni (10⁻³ mbar) minħabba tnixxija madwar il-ħanek tal-heater. Is-sistema ġiet imtejba għal siġill O-doppju ippumpjat (żewġ O-rings FKM, port intermedju konness ma' pompa żgħira tad-dijaframma). Il-pressjoni tal-kamra baqgħet stabbli f'2 × 10⁻⁶ mbar għal 6 xhur. Il-heater intuża b'suċċess għal ġirjiet ta' depożizzjoni multipli. L-ispiża addizzjonali kienet $500 għall-modifika tal-flanġ u l-pompa.
Limitazzjonijiet ta 'PFA fil-Vakwu Għoli
Anke b'siġilli perfetti, l-għant tal-PFA innifsu joħroġ mill-gass (jerħi ilma assorbit, solventi residwi) u huwa permeabbli għall-gassijiet. Fi pressjonijiet taħt l-10⁻⁶ mbar, il-pressjoni fl-isfond se tkun limitata permezz ta 'outgassing mill-PFA (tipikament 10⁻⁶–10⁻⁷ mbar). Għal vakwu ultra-għoli (UHV,<10⁻⁸ mbar), PFA cannot be used regardless of sealing. For medium to high vacuum (10⁻³ to 10⁻⁶ mbar), PFA with a double O-ring seal is acceptable.
Konklużjoni: Doppju O-Ring b'Ippumpjar Inaqqas it-Tnixxija għal 10⁻⁶–10⁻⁸ mbar·L/s
Għal applikazzjonijiet ta'-vakwu għoli sa 0.01 mbar (10⁻⁵ bar), sistema ta' siġillar doppja ta' O-ring fuq flanġ tal-immuntar tal-heater PFA, bil-volum inter-issiġillat evakwat minn pompa, inaqqas ir-rati ta' tnixxija minn 10⁻³–10⁻·lel⁴s (seal) 10⁻⁶–10⁻⁸ mbar·L/s. Dan huwa biżżejjed għall-biċċa l-kbira tal-proċessi ta' vakwu medju u għoli-. Is-sistema ma teliminax kompletament it-tnixxija iżda tnaqqasha b'2-4 ordnijiet ta 'kobor. Għal pressjonijiet taħt l-10⁻⁶ mbar, ikkunsidra siġilli tal-metall jew transizzjonijiet ermetiċi PFA-għa-metall. Is-siġill doppju huwa soluzzjoni prattika għal fran tal-vakwu, kmamar tal-kisi, u sistemi ta 'degassing. Huwa jittrasforma ħanek problematiku fi barriera affidabbli. Mhux perfett, imma qrib. Għall-biċċa l-kbira tal-ħtiġijiet ta'-vakwu għoli, huwa biżżejjed.
