A установка видеомагнитофона представляет собой трубный фитинг с торцевым уплотнением металл-металл высокой чистоты, используемый для создания герметичных соединений в требовательных жидкостных и газовых системах. установка видеомагнитофонаs seal by compressing a soft metal gasket between two precision-machined convex and concave gland faces, eliminating elastomers and achieving leak rates as low as 1×10⁻¹¹ std cc/sec helium — сделать их стандартным выбором для производства полупроводников, аналитического оборудования, доставки газов высокой чистоты и любого применения, где загрязнение или утечка недопустимы. Название «VCR» является зарегистрированной торговой маркой компании Swagelok, хотя конструкция фитинга с торцевым уплотнением, впервые разработанная ею, теперь производится несколькими поставщиками в соответствии с одним и тем же стандартом размеров.
Как работают фитинги для видеомагнитофонов: принцип торцевого уплотнения
Понимание фитингов VCR начинается с механизма уплотнения, который принципиально отличается от компрессионных фитингов, резьб NPT или соединений с развальцовкой.
Каждое соединение видеомагнитофона состоит из четырех компонентов: сальника с наружной резьбой, сальника с внутренней резьбой, стопорной гайки и прокладки. Мужская железа имеет выпуклую (куполообразную) уплотнительную поверхность; охватывающий сальник имеет соответствующую вогнутую (утопленную) уплотнительную поверхность. Когда стопорная гайка затягивается, она стягивает два сальника вместе, сжимая прокладку — обычно изготовленную из нержавеющей стали 316L, никеля или меди — между двумя обработанными поверхностями. Прокладка пластически деформируется, заполняя микроскопические неровности поверхности на обеих уплотняемых поверхностях, создавая герметичное соединение металл-металл.
Поскольку уплотнение полностью формируется за счет контакта металла по металлу без каких-либо эластомерных компонентов, фитинги VCR:
- Невосприимчивость к выделению газов — эластомеры поглощают и выделяют газы, загрязняя сверхчистые технологические потоки.
- Совместимость с полным диапазоном температур процесса без разрушения уплотнений.
- Устойчив практически ко всем промышленным химикатам и газам.
- Возможность многократной сборки и разборки — прокладка является единственным расходным компонентом.
Детали установки видеомагнитофона
Мужские и женские железы
Сальники представляют собой структурный элемент соединения видеомагнитофона, изготовленный из прутка или кованого материала. Внешняя резьба имеет корпус с наружной резьбой и притертую выпуклую уплотнительную поверхность. Женский сальник имеет утопленную вогнутую поверхность, на которую устанавливается прокладка. Оба сальника обычно изготавливаются из нержавеющая сталь 316L — выбран из-за низкого содержания углерода (максимум 0,03%), что сводит к минимуму сенсибилизацию во время сварки и уменьшает образование частиц на уплотняемых поверхностях. Электрополированная отделка с шероховатостью поверхности Ra ≤ 0,25 мкм (10 мкдюйм) являются стандартными для полупроводников высокой чистоты.
Стопорные гайки
Стопорная гайка навинчивается на корпус охватываемого сальника и прикладывает сжимающее усилие, необходимое для посадки прокладки. Он не контактирует напрямую с уплотняющими поверхностями. Стопорные гайки доступны в стандартной шестигранной конфигурации и в конструкции с низким крутящим моментом или высоким расходом где внутреннее отверстие увеличено, чтобы минимизировать падение давления на фитинге.
Прокладки
Прокладка — единственный компонент, заменяемый при каждой повторной сборке. Выбор материала прокладки является основным параметром, определяющим химическую совместимость, температурный диапазон и герметичность:
- нержавеющая сталь 316L: Стандартный материал прокладки. Совместим с большинством газов и жидкостей, температурный диапазон от -452°F до 1200°F (от -269°C до 649°C) и подходит для давления до 3300 фунтов на квадратный дюйм в стандартных конфигурациях.
- Никель: Используется, когда необходима дополнительная коррозионная стойкость, особенно с галогенными газами (хлором, хлористым водородом, фтористым водородом), распространенными в процессах травления полупроводников. Мягче, чем нержавеющая сталь, и для обеспечения уплотнения требуется меньший момент свинчивания.
- Медь: Высокая теплопроводность и очень мягкая — обеспечивает уплотнение с минимальной лицевой нагрузкой. Используется в криогенных и некоторых вакуумных приложениях. Реже встречается на заводах по производству полупроводников.
- Позолоченная нержавеющая сталь: Обеспечивает коррозионную стойкость золота на нержавеющей подложке. Используется для высококоррозионных специальных газов, где никеля недостаточно.
- Инкапсулированный ПТФЭ: Редко используется в конфигурациях видеомагнитофонов; более распространен в соответствующих конструкциях торцевых уплотнений, где химическая инертность перевешивает проблемы выделения газа.
Монтажные размеры видеомагнитофона и стандарты размеров
Размер фитингов VCR определяется номинальным наружным диаметром (НД) трубки, которую они соединяют. Диапазон стандартных размеров охватывает большинство инструментальных и технологических трубок, используемых в системах высокой чистоты.
| Номинальный размер | Внешний диаметр трубки | Максимальное рабочее давление (нерж. сталь 316) | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| 1/8 дюйма. | 0,125 дюйма (3,18 мм) | До 3300 фунтов на квадратный дюйм, ман. | Аналитическое оборудование, системы ГХ |
| 1/4 дюйма. | 0,250 дюйма (6,35 мм) | До 3300 фунтов на квадратный дюйм, ман. | Полупроводниковые газовые панели, лабораторные газовые линии |
| 3/8 дюйма. | 0,375 дюйма (9,53 мм) | До 3300 фунтов на квадратный дюйм, ман. | Высокопроизводительные технологические линии, системы объемного газа |
| 1/2 дюйма. | 0,500 дюйма (12,70 мм) | До 3300 фунтов на квадратный дюйм, ман. | Шкафы технологического газа, подача с высоким расходом |
| 9/16 дюйма. | 0,5625 дюйма (14,29 мм) | До 3300 фунтов на квадратный дюйм, ман. | Специальные системы вакуума/давления с высоким расходом |
Размер 1/4 дюйма, безусловно, является наиболее распространенным. в полупроводниках и газах высокой чистоты. Все размеры в рамках стандарта VCR имеют одинаковый шаг резьбы и пропорционально масштабированную геометрию сальника — это означает, что процедура сборки и затяжки одинакова для всех размеров, что упрощает обучение технических специалистов.
Где используются фитинги для видеомагнитофонов: основные области применения
Производство полупроводников и микроэлектроники
Это доминирующее применение арматуры для видеомагнитофонов во всем мире. Современные заводы по производству полупроводников эксплуатируют системы подачи газа на уровень чистоты 99,9999% (6N) или выше , где даже загрязнение менее миллиардной доли из-за выделения газов из эластомеров или мельчайших путей утечки может вызвать дефекты пластин и потерю производительности. Соединения VCR используются в узлах газовых штуцеров (модульных панелях подачи газа, которые контролируют поток специальных газов к технологическим инструментам), системах распределения объемного газа и соединениях с контроллерами массового расхода, регуляторами давления и клапанами. Одна современная фабрика может содержать десятки тысяч отдельных подключений видеомагнитофонов .
Аналитическое оборудование
Газовые хроматографы (ГХ), масс-спектрометры и другие аналитические приборы требуют подключения газа-носителя и калибровочного газа, обеспечивающего нулевое загрязнение. Фитинги видеомагнитофона устанавливаются на входах приборов, соединениях детекторов и регуляторах баллонов с калибровочным газом, где любое углеводородное загрязнение эластомеров может исказить базовые измерения.
Химическая обработка высокой чистоты
В фармацевтическом производстве, биотехнологических системах ферментации газа и специальных химических производствах используются фитинги VCR, где требования USP или cGMP запрещают эластомерные соединения на пути потока. Возможность полной очистки, пассивации и проверки соединений видеомагнитофона на месте делает их совместимыми со стандартами объектов FDA 21 CFR Part 211.
Аэрокосмическая и оборонная промышленность
В системах подачи топлива, гидравлических испытательных стендах и спутниковых двигательных установках используются фитинги с торцевым уплотнением VCR или эквивалентные по размерам фитинги из-за их способности сохранять герметичность при экстремальных температурных циклах (от криогенных до высокотемпературных выхлопных газов) и высоких вибрационных нагрузках — условиях, которые могут вызвать усталость и растрескивание эластомерных уплотнений.
Исследовательские и лабораторные системы
В системах сверхвысокого вакуума (СВВ), газопроводах ускорителей частиц, ядерных исследовательских установках и криогенных системах фитинги VCR используются в качестве стандартного переходного соединения между трубопроводами и приборами, где требуется как герметичность, так и возможность многократной разборки и повторной сборки соединений во время модификации системы.
Видеомагнитофон по сравнению с другими стандартами фитингов высокой чистоты
VCR — не единственный стандарт фитингов с торцевым уплотнением. Понимание того, как он сравнивается с альтернативами, проясняет, когда его следует отличать от конкурентов.
