Az ANCORP és a LOS Vacuum Products közötti új partnerség lehetővé teszi a tudósok és mérnökök számára, hogy az alumínium és a titán tulajdonságainak kihasználásával optimalizálják folyamataik vákuumfeltételeit.
Ahogy a tudomány és a technológia folyamatosan áttöri az új határokat, egyre nagyobb az igény a tisztább és jobban ellenőrizhető vákuumkörnyezetekre, amelyek az egyes alkalmazások igényeihez szabhatók. Akár precíz kvantumfizikai kísérletekről, akár számítógépes chipek tömeggyártásáról van szó, a tudósok és mérnökök olyan nagy teljesítményű berendezéseket keresnek, amelyek ultranagy vákuum (UHV) vagy extrém nagy vákuum (XHV) körülményeket biztosítanak, miközben az alkalmazási korlátok között dolgoznak. .
Míg a legtöbb folyamathoz továbbra is a rozsdamentes acélból készült vákuumrendszerek a választott technológia, az UHV vagy XHV feltételeket igénylő speciális alkalmazások profitálhatnak az alternatív anyagok, például az alumínium és a titán tulajdonságaiból. A részecskegyorsítókkal működő kutatóközpontokban például az alumínium vált népszerűvé a nyalábvonal-rendszerekben, mert hatékonyabban oszlatja el a sugárzást, mint a rozsdamentes acél. Kevesebb maradék mágnesességet is megtart, minimálisra csökkentve a sugár irányításához használt erős mágneses terekre gyakorolt esetleges hatást.
„Egyre több tudós és mérnök látja az alumínium és a titán UHV vagy XHV folyamataihoz való felhasználásának előnyeit” – kommentálja Tom Bogdan, a vállalat üzletfejlesztési alelnöke. ANCORP, egy amerikai székhelyű vákuumkamrák, szelepek és alkatrészek gyártója. „A nagyszabású tudományos létesítmények és a K+F közösség gazdag környezetet kínál ezeknek a fejlett technológiáknak, miközben a kereskedelmi szektor is kezdi az alumínium felhasználását a nagy pontosságú gyártás folyamatkörülményeinek javítására.”
Az ANCORP saját vákuumberendezés-sorozatot tervez és gyárt, és külön létesítményt is létrehozott a testreszabott kamrák rozsdamentes acélból történő megépítésére. Most a cég partnerséget kötött LOS vákuumtermékek, amely alumíniumból és titánból vákuum hardverek gyártására specializálódott, hogy ügyfelei kiaknázhassák ezeket a nagy teljesítményű anyagokat UHV és XHV folyamataikban. „Ez egy nagyszerű partnerség két olyan vállalat között, amelyek arra összpontosítanak, hogy nagy teljesítményű vákuummegoldásokat kínáljanak ügyfeleiknek” – kommentálja Bogdan. „A LOS Vacuum profitál majd abból, hogy kapcsolatot tudunk teremteni a globális piaccal, miközben profitálunk abból, ha egyedi technológiájukat hozzáadjuk termékportfóliónkhoz.”
A LOS Vacuum Products céget 2013-ban hozták létre, hogy egyedi vákuumkamrákat tervezzen és építsen UHV és XHV alkalmazásokhoz. „Az alumínium és a titán egyre népszerűbb, hogy megfeleljen a tisztább és precízebb technológiai fejlesztés növekvő követelményeinek” – mondja Eric Jones, a cég alapítója és tulajdonosa. Míg a kezdeti kereslet főként a kutatói közösségtől származott, Jones a félvezető szektort célzó berendezésgyártók, valamint az orvosi rendszerek és a napelemgyártás feltörekvő piacai iránti növekvő érdeklődésről számol be. „Ahogy ezek a technológiák fejlődnek, a vákuumkörnyezet kritikus fontosságúvá válik” – mondja.
Az alumínium egyik legfontosabb előnye, hogy gyorsabban és könnyebben megmunkálható, mint a rozsdamentes acél, így nagyobb rugalmasságot kínál az egyedi jellemzők tervezésébe való beépítéséhez. Kiváló hővezető képessége azt is lehetővé teszi, hogy az alumíniumkamra gyorsabban és egyenletesebben melegedjen fel, ami felgyorsítja az UHV vagy XHV feltételek eléréséhez szükséges kisütési folyamatot. „A rozsdamentes acélnak sokkal melegebbnek kell lennie ahhoz, hogy a gázmolekulákat és a szennyeződéseket a vákuumkamra felületéről deszorbeálja, ami hosszabb időn keresztül több energiát igényel” – magyarázza Jones. „Az alumínium csökkenti mind a fenntartási költségeket, mind a környezeti hatást, ami a megnövelt gyárthatósággal kombinálva vonzó lehetőséget kínál a félvezető szektor számára.”
Mindeközben a titánból készült vákuumkamrák jobb lehetőséget kínálnak a kvantumfizikai kísérletekhez, mivel extra szilárdságuk és súlyuk nagyobb stabilitást biztosít a felharmonikusok generálásából származó folyamatok számára, és olyan alkalmazásokban is előnyösek, ahol elengedhetetlen a mágneses kiküszöbölése. jeleket. A titán getterként is működik a hidrogén elnyelésében – ez gyakori szennyeződés rozsdamentes acél használatakor UHV vagy XHV környezetben –, ami lehetővé teszi, hogy a titán vákuumrendszerek XHV körülményeket támogassanak körülbelül 10-ig.-13 Torr.
Akár alumíniumról, akár titánról van szó, a legjobb folyamatfeltételeket úgy érik el, hogy ugyanazt a fémet használják a vákuumrendszerrel való érintkezéshez használt rögzítésekben és szerelvényekben. Ebbe beletartoznak az UHV és XHV környezetekben a szivárgásmentes tömítés biztosítására széles körben használt összecsapó karimák, amelyek úgy működnek, hogy két késélekkel megmunkált kemény fémfelületet egy lágyabb fémtömítésbe préselnek. Ez azt eredményezi, hogy a lágyabb fém kifolyik, és kitölti a mikroszkopikus tökéletlenségeket a keményfém felületeken, olyan tömítést hozva létre, amely ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek és nyomásoknak egészen az XHV-rendszerig.
Az ANCORP már teljes egészében rozsdamentes acélból gyárt összecsapott karimákat, míg a LOS Vacuum teljesen titán változatokat, valamint számos olyan modellt gyárt, amelyek alumínium testet rozsdamentes acélból vagy titánból készült felületekkel kombinálnak. „A LOS Vacuum által gyártott speciális alkatrészek lehetővé teszik számunkra, hogy egyedülálló megoldást kínáljunk azoknak az ügyfeleknek, akik alumíniumot vagy titánt alkalmaztak vákuumrendszereikhez” – kommentálja Bogdan. „Láttunk olyan ügyfeleket, akik dupla O-gyűrűt használtak a burkolatukhoz, de a fém-fém tömítés csökkenti a gázkibocsátást, és jobb folyamatot eredményez.”
A bimetál alkatrészeket a robbantásos kötésnek nevezett technikával gyártják, egy szilárdtest-hegesztési eljárással, amely erős mechanikai kötést hoz létre, mindössze néhány mikron vastagságban. A robbanó töltet rendkívül nagy nyomáson összekényszeríti a fémeket, aminek következtében a két felülethez közeli atomi rétegek plazmává válnak. A fémek ütközésekor plazmasugár halad a felületeken, amely megtisztítja azokat az esetleges szennyeződésektől, miközben a fémek folyadékszerű viselkedése hullám alakú csatlakozást hoz létre, amely elég erős ahhoz, hogy ellenálljon az UHV és XHV körülményeknek.
Az ANCORP mostantól szabványos sorozatot kínál bimetál karimák és szerelvények A LOS Vacuum gyártja, míg a robbantási kötési eljárás lehetővé teszi az egyedi alkatrészek gyártását két különböző fémből. A standard konfigurációk közül kettő kombinálja az alumínium alapot különböző minőségű rozsdamentes acélból készült felületekkel, míg egy másik a titán felületű karimát alumínium testhez kapcsolja. Ennek a második változatnak az az előnye, hogy kiküszöböli a mágneses nyomokat és elkerüli a háttérsugárzás okozta biztonsági kockázatokat, és még költséghatékonyabb is lehet, mint egy rozsdamentes acélból készült karima. „Lehet, hogy a nyersanyag drágább, de a rozsdamentes acélból készült bimetál karima több lépést igényel” – mondja Jones. "A titán esetében a kötési folyamat kevésbé bonyolult és olcsóbb."
Jonesnak és csapatának sikerült eltüntetnie az egyik köztes anyagot, amely általában szükséges az egyik fémről a másikra való átmenethez. Eljárásuk megszünteti a réz szükségességét, amit a félvezetőgyártók különösen szívesen elkerülnek. „Ez már a standard termékcsalád része” – mondja Jones. "Csökkenti az anyagok és a gyártás költségeit, és csökkenti a szivárgás lehetőségét a karimán keresztül."
A partnerség részeként az ANCORP kibővíti meglévő egyedi gyártási képességeit a titánból vagy alumíniumból készült, egyedi vákuumkamrák tervezésére és szállítására. A tervezés kezdeti szakaszában a vállalat szorosan együttműködik ügyfeleivel, hogy megértsék sajátos követelményeiket, és a legjobb technológiát ajánlják alkalmazásukhoz. „Ha egy ügyfélnek egy különösen szokatlan vagy megterhelő folyamata van, amelynek előnyös lenne az alumínium vagy titán használata, bevonjuk Eric-et és csapatát, hogy szakértelmet biztosítsanak” – mondja Bogdan. "A tervezésen túl az alkalmazáshoz igazítanunk kell, hogy biztosítanunk kell, hogy a LOS Vacuum csapata el tudja készíteni a megoldást a szükséges paramétereknek megfelelően."
Bogdan biztos abban, hogy e speciális képességek hozzáadásával az ANCORP technológiai kínálatához új piacok nyílnak meg a K+F szektorban, valamint a félvezetőgyártásban. „Ezek az alacsony gázkibocsátású megoldások valódi folyamatelőnyt biztosítanak bizonyos alkalmazásokban” – mondja. „Szeretnénk ezeket a lehetőségeket több ügyfél számára elérhetővé tenni a nemzetközi tudományos közösségben, valamint a kereskedelmi szektorban.”
Eközben Jones számára az ANCORP-pal kötött partnerség lehetőséget kínál arra, hogy a vállalat speciális gyártási technikáit sokkal nagyobb ügyfélkörnek tárják fel. „Még mindig egy kis cég vagyunk, amely arra összpontosít, hogy egyedi megoldásokat kínáljon konkrét projektekhez, és nincs sok erőnk új ügyfelekkel való kapcsolatteremtésre” – kommentálja. „Az ANCORP-pal kötött partnerség lehetővé teszi számunkra, hogy termékpalettánkat és műszaki szakértelmünket a globális piacra vigyük.”
