회사 소식 압력 을 넘어서: 진공 시스템 에 있는 플랜지

대부분의 금속 플랜지의 주요 기능은 양압 하에서 유체를 담는 것이지만, 진공 시스템에서 이와 동등하게 중요한 역할을 합니다. 이러한 응용 분야에서 문제는 유체가 새는 것을 방지하는 것이 아니라, 원치 않는 대기 가스가 시스템에 들어오는 것을 막아 초청정, 저압 환경을 보장하는 것입니다. 이는 밀봉 및 재료 가스 방출에 대해 훨씬 더 엄격한 기준을 요구합니다.

진공 시스템은 광범위한 산업 분야에서 필수적입니다:

• 반도체 제조: 단일 불순물조차도 배치를 망칠 수 있는 박막 증착 및 마이크로칩 에칭을 위한 초순수 진공 챔버를 만듭니다.
• 우주 시뮬레이션: 외계 환경을 모방한 조건에서 우주선 부품을 테스트합니다.
• 연구 개발: 입자 가속기, 전자 현미경 및 다양한 과학 실험은 고진공 또는 초고진공(UHV) 환경에 의존합니다.
• 코팅 기술: 하드 코팅 또는 광학 코팅을 위한 물리적 기상 증착(PVD)과 같은 공정.
• 식품 가공: 동결 건조 또는 진공 포장.

진공 시스템의 플랜지에 대한 고유한 과제:

1. 기밀성:

   • 압력 시스템은 약간의 누출을 허용할 수 있지만, 진공 시스템은 예외적으로 높은 수준의 기밀성을 요구합니다. 일반적인 방법으로는 감지할 수 없는 미세한 누출조차도 진공 수준을 크게 저하시키고 공정을 오염시킬 수 있습니다.
   • 이는 플랜지 면의 매우 정밀한 가공과 진공 서비스용으로 설계된 특수 가스켓의 사용을 필요로 합니다.

2. 가스 방출:

   • 이는 재료에서 진공 환경으로 갇힌 가스가 방출되는 것입니다. 모든 재료는 어느 정도 가스를 방출합니다. 진공 시스템에서 이는 오염의 주요 원인이며 달성 가능한 진공 수준을 제한할 수 있습니다.
   • 플랜지 재료, 가스켓, 볼트 윤활제조차도 극도로 낮은 가스 방출 특성을 위해 선택해야 합니다. UHV 응용 분야의 경우 특정 스테인리스강(예: 304L, 316L, 진공 용융 등급)이 선호됩니다.

3. 베이크 아웃:

   • 많은 진공 시스템, 특히 UHV는 전체 시스템을 진공 상태에서 수백 도 섭씨로 가열하는 "베이크 아웃" 절차를 거칩니다. 이는 가스 방출 과정을 가속화하여 내부 표면에서 흡착된 가스를 제거하고 더 낮은 궁극적 압력을 달성하는 데 도움이 됩니다.
   • 플랜지, 가스켓 및 볼트는 열화되거나 변형되지 않고 이러한 베이크 아웃 온도를 견딜 수 있어야 합니다.

진공 응용 분야를 위한 특수 플랜지:

• Conflat (CF) 플랜지: 이는 UHV 응용 분야의 표준입니다. 부드러운 구리 가스켓에 물리는 정밀 가공된 칼날이 특징입니다. 밀봉 메커니즘은 칼날이 압축될 때 구리 가스켓의 소성 변형에 의존하여 견고하고 베이크 가능하며 매우 기밀한 금속 대 금속 밀봉을 생성합니다. CF 플랜지는 일반적으로 스테인리스강으로 만들어집니다.
• ISO-KF 및 ISO-K 플랜지: 이는 조악한 진공 및 고진공 응용 분야에 널리 사용됩니다. 탄성 O-링(예: Viton, Buna-N)을 두 개의 평평한 플랜지 면 사이에 압축된 가스켓으로 사용합니다. CF 플랜지보다 조립 및 분해가 더 쉽지만 일반적으로 고온으로 베이크할 수 없으며 CF보다 가스 방출률이 높아 UHV에서 사용이 제한됩니다.
  • ISO-KF (클로 클램프 플랜지): 직경이 작고 빠른 조립을 위해 클로 클램프와 함께 자주 사용됩니다.
  • ISO-K (볼트 플랜지): 직경이 크고 일반적으로 표준 파이프 플랜지와 같이 볼트로 고정됩니다.
• 맞춤형 진공 플랜지: 많은 진공 시스템은 고유한 구성 요소를 통합하기 위해 고도로 전문화되거나 맞춤형으로 설계된 플랜지를 필요로 하며, 종종 여러 포트 또는 복잡한 형상을 특징으로 하지만 기밀성 및 낮은 가스 방출 원칙을 준수합니다.

진공 플랜지에 대한 주요 고려 사항:

• 재료 순도: 가스 방출을 최소화하기 위해 불순물 수준이 낮은 재료를 사용합니다.
• 표면 마감: 고품질의 매끄러운 표면 마감은 가스 흡착을 위한 표면적을 최소화하고 적절한 가스켓 시트를 보장하는 데 중요합니다.
• 세척 절차: 플랜지를 포함한 진공 구성 요소는 가스 방출될 수 있는 오염 물질을 제거하기 위해 엄격한 세척 공정(예: 초음파 세척, 전해 연마)을 거칩니다.
• 볼팅: 낮은 가스 방출 특성과 적절한 윤활제(있는 경우)를 가진 진공 호환 볼트와 너트가 필수적입니다.

요약하면, 목표가 반대(유체 대신 공기를 유지)이지만, 진공 시스템의 금속 플랜지에 대한 요구 사항은 압력 응용 분야보다 훨씬 더 엄격하다고 할 수 있습니다. 이는 세심한 설계, 재료 순도 및 절대적인 기밀성이 최첨단 기술 및 과학적 돌파구에 필요한 정확한 대기 조건을 달성하고 유지하는 데 가장 중요한 전문 엔지니어링 분야를 나타냅니다.