Pompe scroll a secco: colmare il gap prestazionale – Physics World

Pensa in piccolo, vinci in grande. Quel mantra si è da tempo dimostrato un quadro di riferimento affidabile per lo specialista del vuoto Edwards che, come parte di una roadmap di sviluppo prodotto molto più ampia, produce un portafoglio di piccole pompe per vuoto su misura per gli OEM di strumentazione analitica (da integrare nei loro sistemi di microscopia elettronica e spettrometria di massa), laboratori di fisica ad alta energia (per l'implementazione in acceleratori linee di luce e sistemi laser ad alta potenza) e una gamma di applicazioni di R&S e industria leggera (inclusi sistemi di rivestimento a film sottile, strumentazione per la scienza delle superfici e rilevamento delle perdite).

Ingrandisci un po' e l'offerta di piccole pompe Edwards ha, finora, abbracciato la gamma EM e RV di pompe rotative a palette con tenuta ad olio (0.7–12 m³/h velocità di pompaggio); la pompa a membrana XDD1 (1.4 m³/H); e pompe scroll a secco nXDSi (6–20 m³/H). Qui sta l'opportunità. “Abbiamo individuato una lacuna nella famiglia di prodotti delle pompe scroll e, di conseguenza, un modo per fornire più scelta e più opzioni ai nostri clienti”, spiega Dave Goodwin, product manager di Edwards per le pompe scroll e rotative a palette. "L'obiettivo era sviluppare una pompa compatta con una velocità di pompaggio inferiore rispetto alla nXDSi, prestazioni migliorate rispetto alla XDD1, fornendo al tempo stesso un'alternativa a secco alle nostre piccole pompe rotative a palette con tenuta ad olio".

Avanti veloce e quel divario di prestazioni è stato ora colmato, con le ultime aggiunte alla gamma Edwards di pompe scroll a secco: la mXDS3 e mXDS3 – fornendo una velocità di pompaggio di 3 m³/h unitamente ad una pressione finale di 0.1 mbar. La versione mXDS3s configurata (a 8 kg) è dotata di fabbrica di una valvola di aspirazione con apertura ritardata (ed è anche fornita con un silenziatore di scarico), mentre l'mXDS3 (7.8 kg) prevede l'opzione pompa standard (senza valvola di aspirazione montata) . Nella prima, la valvola di ingresso offre protezione al sistema del vuoto quando la pompa è ferma (o si ferma a causa di un'interruzione di corrente) impedendo al gas parzialmente compresso di espandersi nuovamente attraverso l'ingresso della pompa. "Si tratta di ulteriore tranquillità per l'utente", afferma Goodwin. "L'apertura ritardata significa che quando viene ripristinata l'alimentazione, la valvola non si apre prima che la pompa abbia raggiunto le massime prestazioni operative."

Entrambe le versioni della pompa hanno lo stesso ingombro compatto (223x158x231 mm) e dispongono di un connettore IEC per l'alimentazione di rete, un interruttore on/off per un facile controllo, oltre a una velocità di rotazione nominale di 3000 giri/min (50 Hz) e 3600 giri/min (60 Hz) . "I modelli mXDS3 e mXDS3 offrono un'elevata densità di pompaggio, ideale per il supporto di pompe turbomolecolari che lavorano in regime di vuoto medio e alto", osserva Goodwin. "Sono ideali anche per gli OEM di strumentazione, i piccoli costruttori di sistemi per il vuoto nei laboratori accademici e gli utenti finali del settore".

Innovazione collaborativa

Nonostante i vantaggi operativi, è evidente che l'approccio di Edwards all'innovazione dei prodotti è saldamente radicato in una mentalità di miglioramento continuo e in un dialogo continuo con la variegata base di clienti dell'azienda. "Siamo sistematici nel prendere in considerazione gli input dei nostri utenti finali", spiega Goodwin. “In questo modo, cerchiamo di risolvere i loro problemi adattando i prodotti esistenti o sviluppandone di nuovi”.

Al centro di questa conversazione collettiva c'è il Global Technology Centre (GTC) di Edwards a Burgess Hill, nel Regno Unito. Come parte dell'impegno internazionale di ricerca e sviluppo di Edwards, il GTC impiega un team di scienziati e ingegneri dedicati allo sviluppo e alla convalida della tecnologia di base in tutte le linee di prodotti dell'azienda, compreso il portafoglio di pompe di piccole dimensioni. Il loro obiettivo: portare sul mercato i prodotti, le caratteristiche e le funzionalità giuste, al momento giusto, per allinearsi alle esigenze di vuoto in continua evoluzione dei clienti.

Durante lo sviluppo di mXDS3 e mXDS3, il primo compito di Goodwin e del team di progetto GTC interfunzionale, composto da colleghi product manager, specialisti delle applicazioni e responsabili della linea aziendale, è stato quello di elaborare una specifica preliminare dei requisiti di mercato e un dimostratore tecnologico in fase iniziale. "Successivamente abbiamo collocato i dimostratori in una serie di contesti dei clienti - accademici, industriali, OEM - per vedere se avevamo un concetto di prodotto fattibile da portare fino al lancio commerciale completo", osserva.

Il feedback dei clienti ha confermato che il team Edwards si stava muovendo nella giusta direzione e, per di più, ha sostenuto un esercizio granulare di raccolta dei requisiti tecnici per mettere a punto la funzionalità del prodotto. "A quel punto", aggiunge Goodwin, "tutti gli apprendimenti pertinenti e le conoscenze di dominio del GTC sono stati trasferiti al nostro centro di produzione a Lutin, Repubblica Ceca, per l'iterazione del progetto della pompa in un prodotto pronto per il mercato e pre-lancio 'road- test' presso clienti selezionati.”

Rendere la vita più facile per il cliente

Mentre il posizionamento commerciale, per la maggior parte, enfatizza l'ingombro ridotto, il design leggero e la velocità di pompaggio, Edwards desidera evidenziare ulteriori vantaggi operativi della piattaforma mXDS3/mXDS3s. Per cominciare, si tratta di pompe a secco, quindi non c'è olio da controllare, rabboccare o sostituire da parte dell'utente (come per le pompe rotative a palette a tenuta d'olio). Questa vittoria ambientale si traduce anche in minori costi di manutenzione e minori interventi, con l'utente che in genere deve solo sostituire la guarnizione di tenuta tra le coclee fisse e rotanti della pompa ogni due anni (rispetto a due o tre cambi d'olio all'anno per una pompa rotativa a palette ).

Altre caratteristiche significative includono le prestazioni di pompaggio dell'elio (che è simile a quella dell'aria e senza "effetto memoria"); basso livello di rumorosità – specificato a 54.0±2.5 dB (A) – per garantire un ambiente di lavoro di migliore qualità quando la pompa funziona al vuoto limite; e la flessibilità di poter montare la pompa orizzontalmente (come standard) o verticalmente (con il motore in alto) quando si integra all'interno di un sistema per vuoto esistente.

"I modelli mXDS3 e mXDS3 rafforzano l'ampiezza e la profondità dell'offerta di pompe scroll di Edwards", conclude Goodwin. "Inoltre, questi prodotti mettono in mostra la nostra impareggiabile conoscenza applicativa e competenza tecnica quando si tratta di progettazione, miglioramento e innovazione in tutto il portafoglio di piccole pompe".

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/dry-scroll-pumps-filling-the-performance-gap/