ANCORP と LOS 真空製品の新しいパートナーシップにより、科学者とエンジニアは、アルミニウムとチタンの特性を利用してプロセスの真空条件を最適化できます。
科学と技術が新しい境界を打ち破り続けているため、各アプリケーションのニーズに合わせて調整できる、よりクリーンで制御可能な真空環境に対する需要が高まっています。 量子物理学の精密実験であれ、コンピュータ チップの大量生産であれ、科学者やエンジニアは、アプリケーションの制約内で動作しながら、超高真空 (UHV) または極高真空 (XHV) 条件を達成できる高性能機器を探しています。 .
ステンレス鋼製の真空システムは、ほとんどのプロセスで引き続き最適な技術ですが、UHV または XHV 条件を必要とする特殊なアプリケーションでは、アルミニウムやチタンなどの代替材料が提供する特性の恩恵を受けることができます。 たとえば、粒子加速器を備えた研究センターでは、アルミニウムはステンレス鋼よりも効率的に放射線を消散させるため、ビームライン システムに人気があります。 また、保持する残留磁気が少なく、ビームを操縦するために使用される強力な磁場への影響を最小限に抑えます。
「より多くの科学者とエンジニアが、UHV または XHV プロセスにアルミニウムとチタンを使用する利点を認識しています。 アンコープは、真空チャンバー、バルブ、およびコンポーネントの米国を拠点とするメーカーです。 「大規模な科学施設と R&D コミュニティは、これらの高度な技術に豊かな環境を提供しています。また、商業部門も高精度製造のプロセス条件を改善するためにアルミニウムを使用し始めています。」
ANCORP は、真空装置の独自のラインを設計および製造し、ステンレス鋼からカスタマイズされたチャンバーを構築するための専用施設も設立しました。 現在、同社は LOS真空製品は、アルミニウムとチタンから真空ハードウェアを製造することを専門とし、顧客が UHV および XHV プロセスでこれらの高性能材料を活用できるようにします。 「これは、顧客に高性能真空ソリューションを提供することに重点を置いている XNUMX つの企業間の素晴らしいパートナーシップです」と Bogdan 氏はコメントしています。 「LOSバキュームは、グローバル市場とのつながりを構築する当社の能力から利益を得る一方で、当社の製品ポートフォリオに独自の技術を追加することから利益を得ます。」
LOS Vacuum Products は 2013 年に設立され、UHV および XHV アプリケーション用の特注の真空チャンバーを設計および製造しています。 「アルミニウムとチタンは、よりクリーンでより正確な技術開発に対する要求の高まりに対応するために、ますます人気が高まっています」と、同社の創設者であり所有者であるエリック ジョーンズは述べています。 最初の需要は主に研究コミュニティから発生しましたが、Jones は、医療システムや太陽電池生産の新興市場だけでなく、半導体部門を対象とする機器メーカーからの関心も高まっていると報告しています。 「これらの技術が成長するにつれて、真空環境が非常に重要になります」と彼は言います。
アルミニウムの主な利点の XNUMX つは、ステンレス鋼よりも機械加工が迅速かつ容易であるため、特注の機能を設計に組み込む柔軟性が高いことです。 また、その優れた熱伝導率により、アルミニウム チャンバーをより速く、より均一に加熱することができ、UHV または XHV 条件を達成するために必要なベークアウト プロセスが高速化されます。 「真空チャンバーの表面からガス分子と汚染物質を脱離させるには、ステンレス鋼をより高温にする必要があり、それには長時間にわたってより多くのエネルギーが必要です」とジョーンズ氏は説明します。 「アルミニウムは、所有コストと環境への影響の両方を削減し、製造性の向上と相まって、半導体部門にとって魅力的な選択肢となります。」
一方、チタン製の真空チャンバーは、量子物理学の実験により適したオプションを提供します。これは、その追加の強度と重量により、高調波の生成から恩恵を受けるプロセスの安定性が向上し、磁気を排除することが不可欠なアプリケーションにも好まれるためです。信号。 チタンは、UHV または XHV 環境でステンレス鋼を使用する場合の一般的な汚染物質である水素を吸収するためのゲッターとしても機能します。–13 トル。
アルミニウムまたはチタンを使用しているかどうかにかかわらず、真空システムとのインターフェースに使用される固定具とフィッティングに同じ金属を使用することで、最良のプロセス条件が達成されます。 これには、UHV および XHV 環境で漏れのないシールを確保するために広く使用されている conflat フランジが含まれます。これは、ナイフ エッジで機械加工された XNUMX つの硬質金属面をより柔らかい金属ガスケットに押し付けることによって機能します。 これにより、柔らかい金属が流動し、硬い金属面の微視的な欠陥を埋めて、極端な温度と圧力に耐えられるシールを作成し、XHV 体制まで下げます。
ANCORP は、完全にステンレス鋼で作られた conflat フランジを既に製造していますが、LOS Vacuum は、オールチタン バージョンと、アルミニウム ボディとステンレス鋼またはチタンで作られた面を組み合わせたいくつかのモデルを製造しています。 「LOS Vacuum によって製造された特殊なコンポーネントにより、真空システムにアルミニウムまたはチタンを採用した顧客に独自のソリューションを提供することができます」と Bogdan はコメントしています。 「エンクロージャーにダブル O リングを使用することに頼っている顧客を見てきましたが、金属同士のシールはガス放出を減らし、より良いプロセスをもたらします。」
バイメタル コンポーネントは、爆発接合と呼ばれる技術を使用して製造されます。これは、わずか数ミクロンの厚さで強力な機械的接合を生成する固体溶接プロセスです。 爆薬は金属を非常に高い圧力で強制的に結合させ、XNUMX つの表面に近い原子層をプラズマにします。 金属が衝突すると、プラズマのジェットが表面に沿って推進され、不純物を取り除きます。金属の流体のような挙動により、UHV および XHV 条件に耐えるのに十分な強度を持つ波状の結合が作成されます。
ANCORP は現在、 バイメタル フランジおよび付属品 LOS Vacuum によって製造され、爆発接合プロセスにより、XNUMX つの異なる金属から特注のコンポーネントを製造することもできます。 標準構成のうちの XNUMX つは、アルミ製のベースとさまざまなグレードのステンレス鋼で作られたフェースを組み合わせたもので、もう XNUMX つはチタン製のフェース フランジをアルミ製のボディに結合したものです。 この XNUMX 番目のバージョンには、微量の磁気を排除し、バックグラウンド放射線による安全上の問題を回避できるという利点があり、ステンレス鋼に面したフランジよりも費用対効果が高くなる可能性があります。 「原材料はより高価かもしれませんが、ステンレス鋼で作られたバイメタル フランジは製造に多くのステップを必要とします」と Jones 氏はコメントしています。 「チタンの場合、接合プロセスはそれほど複雑ではなく、費用もかかりません。」
ジョーンズと彼のチームは、ある金属から別の金属に移行するために通常必要とされる中間層材料の XNUMX つを排除することにも成功しました。 彼らのプロセスは、半導体メーカーが特に避けようとしている銅の必要性を取り除きます。 「これは現在、標準の製品ラインの一部です」と Jones 氏は言います。 「材料と製造のコストを削減し、フランジを通る漏れ経路の可能性を減らします。」
パートナーシップの一環として、ANCORP は既存のカスタム製造能力を拡張して、チタンまたはアルミニウム製の特注の真空チャンバーを設計および提供します。 初期の設計段階で、同社は顧客と密接に協力して、顧客の特定の要件を理解し、その用途に最適な技術を推奨します。 「顧客が、アルミニウムやチタンを使用することでメリットが得られる特に特殊な、または要求の厳しいプロセスを持っている場合、Eric と彼のチームを関与させて、専門知識を提供します」と Bogdan 氏は言います。 「用途に合わせて設計を調整するだけでなく、LOS Vacuum のチームが必要なパラメータに合わせてソリューションを製造できるようにする必要があります。」
Bogdan 氏は、ANCORP の技術提供にこれらの専門的な機能を追加することで、R&D 部門や半導体製造における新しい市場の開拓に役立つと確信しています。 「これらの低アウトガス ソリューションは、一部のアプリケーションで実際のプロセス上の利点をもたらすことができます」と彼は言います。 「これらのオプションを、国際的な科学コミュニティや商業部門のより多くの顧客が利用できるようにしたいと考えています。」
一方、Jones にとって、ANCORP とのパートナーシップは、同社の専門的な製造技術をより多くの顧客ベースに公開する方法を提供します。 「私たちはまだ特定のプロジェクトに独自のソリューションを提供することに重点を置いている小さな会社であり、新しい顧客と関係を築く力はあまりありません」と彼はコメントしています。 「ANCORPとのパートナーシップにより、当社の製品範囲と技術的専門知識を世界市場にもたらすことができます。」
