Современные вакуумные системы состоят из нескольких элементов. Важной часть такой системы является вакуумный затвор, функцией которого является регулирование потока газа, который проходит через входное отверстие. Это делается для обеспечения определенной последовательности откачки или запуска воздуха в систему.
Содержание:
- Что такое вакуумный затвор
- Особенности разных типов вакуумных затворов
- Особенности устройства и применение вакуумных затворов
- Как выбрать вакуумный затвор
Что такое вакуумный затвор
Это устройство служит для закрытия/открытия или для частичного перекрытия входного отверстия. Эта его функция повлияла и на особенности конструкции. Вакуумный затвор оснащен заслонкой (тарелкой) – она под действием привода будет перемещаться перпендикулярно направлению, в котором течет газ.
Что такое вакуумный затвор
Вакуумные затворы можно классифицировать по типу конструкции – по этому признаку выделяют шиберные, маятниковые и прямоугольные устройства. По типу привода выделяют пневматические, ручные и электромеханические устройства. Также они различаются диаметром, показателями предельного давления и максимальной температурой прогрева.
Особенности разных типов вакуумных затворов
Особенности разных типов вакуумных затворов
Каждый из перечисленных типов вакуумных затворов имеет свои особенности. Например:
- Маятниковые затворы. Они могут быть оснащены как электроприводом механического или пневматического типа. С помощью привода заслонка будет перемещаться по круговой траектории. Маятниковое устройство состоит из корпуса, привода, заслонки и контроллера, посредством которого регулируется давление в системе. Чаще всего в современных моделях привод представляет собой шаговый двигатель, оснащенный энкодером положения. Это дает возможность точно регулировать положение задвижки.
В вакуумных затворах такого типа герметизация достигается за счет системы, в которой уплотняющее кольцо из Витона прижимается к заслонке под действием пружины. Когда нужно открыть затвор, пружину открывают. Что касается ограничений, то вакуумные затворы маятникового типа могут работать при температуре до 120°С на корпусе устройства. Если она будет выше, то контроль перегреется, и это может привести к выходу из строя всей системы. Маятниковые затворы нуждаются в проведении техобслуживания. Это делается после 200 тысяч циклов открытия/закрытия.
- Шиберные затворы. Эти устройства считаются более бюджетным вариантом. Качественные запоры такого типа рассчитаны на 1 млн рабочих циклов. Их минимальное давление для работы составляет 1011 мбар, что на порядок выше, чем у маятниковых устройств. Конструкция шиберных затворов является более простой. Она состоит из меньшего количества деталей, и поэтому считается более надежной. Еще одна особенность этих затворов – возможность точной установки задвижки за счет работы механического индикатора положения.
- Прямоугольные затворы были разработаны в свое время в целях унификации вакуумной арматуры, которая используется в процессе производства микроэлектроники. У таких затворов сфера применения ограничена несколькими отраслями. Зато они могут использоваться в шлюзовых установках, предназначенных для травления, нанесения определенных покрытий, обработки с помощью плазменной технологии.
Особенности устройства и применения вакуумных затворов
В зависимости от особенностей конструкции и использованных материалов выделяют несколько видов вакуумных затворов. Есть те, которые можно использовать в коррозионных средах, те, что применяются для производства полупроводников (это прямоугольные устройства). Есть и такие, которые используются для литографии.
Особенности устройства и применения вакуумных затворов
Конструкция любого вакуумного затвора предполагает такие основные элементы как корпус, задвижка и привод. По последнему признаку выделяют вакуумные затворы ручные, а также с пневматическим и с электромеханическим приводом. Качественные затворы также могут быть оснащены датчикам положения, которые с высокой точностью регулируют задвижку.
Что касается задвижки или заслонки, то ее еще иногда называют тарелкой. Действительно, во многих моделях она представляет собой плоский диск. Но есть затворы, в которых задвижка сделана в виде каретки или пластины. В зависимости от того, где используется затвор (или задвижка), его оснащают либо эластомерным уплотнением, которое позволяет применять в высоковакуумных условиях, либо уплотнением из меди – для сверхвысоковакуумных условий. Корпус устройства должен быть герметичным. Он крепится к вакуумной камере с помощью болтов, струбцин, других крепежных элементов. Есть модели, в которых он приварен к этой камере.
Как выбрать затвор
При выборе затвора учитывается несколько факторов. Это сфера применения этого устройства и особенности производственного процесса. Например, температуру, до которой будет прогреваться устройство. От этого зависит материал, из которого сделано уплотнение. Например, Витон выдерживает только температуру до 150°С, а медь – уже до 400°С. Кроме того, имеет значение тип насоса, с которым будет работать затвор. Например, если это турбомолекулярные насосы, то использование ручного затвора может привести к аварии. В таких случаях предпочтительным вариантом считаются устройства с пневматическим приводом.
Как выбрать затвор
Правильно выбранный вакуумный затвор продлевает срок службы установки в целом и позволяет обойтись без ремонта в течение всего времени эксплуатации.