KF真空法兰组件的用法
原创 Insights Thorlabs索雷博
KF是德语(Klein Flansche)小法兰的缩写。KF法兰也叫快拆式(QR, Quick Release)法兰。下面将用到三种真空法兰组件:弯管、直管和空白端盖。两个法兰组件通过O圈和铰接式夹具实现真空密封。
图中的两个KF法兰管件即将发布
搭建真空系统时,不能污染放进真空中的表面或用于形成真空密封的表面。人体会产生多种污染,比如散落头发、灰尘和污渍。如果这些东西沉积在真空系统中或密封表面上,真空系统可能无法抽到所需的真空等级。因此在使用真空组件或打开真空系统时,人们一般会穿戴发网、实验服、鞋套和手套。
手套必xu是无粉的,还要避免被金属组件撕裂或夹住,以防沾染指纹或血液。您可以戴两层手套,这样外层手套受污染后也更容易更换。用橡皮筋箍住第yi层手套,第er层从腕部翻折一下,这样只用小指钩住下沿就能快速脱下手套。另外,此处使用铝箔(一般食品级就足够)作为工作表面,而真空组件也可用铝箔包裹后存放。
用小指钩住翻折处拉脱手套
(little finger=baby finger=pinkie :)
为了实现两个KF法兰组件的真空密封,O圈必xu压缩在两个法兰之间。O圈和法兰之间的接触圆是空气和真空的边界,圆内是真空。此处使用定心圈衬垫安装O圈,可以隔开O圈和真空腔、防止O圈滑出密封表面、限制O圈的压缩量。一般的压缩量在40%左右,压缩太大可能损坏O圈。
松开夹具露出O圈、端盖和法兰
真空密封边界 圈内为真空
压缩O圈实现密封,定心圈提供辅助
KF真空法兰的密封表面必xu平坦、光滑和清洁。KF法兰使用无性设计,只要尺寸相同就能连接起来。KF法兰尺寸是标准化的,由法兰所焊管子的*da内径决定。此处采用25 mm法兰,也称KF25、DN25或NW25。
KF25 = DN25 = NW25
状态良好的O圈有延展性,且能顺应法兰表面的轻微差异,所以能实现高真空密封。O圈的漏气率取决于多种因素,包括O圈在大气和真空两侧的压强差、弹性体材料的性质和工作温度。它的气体渗透率和释气率随温度升高而升高。高温可能放松O圈的密封力,还会恶化O圈的压缩形变,导致更容易漏气。
在组装KF法兰组件之前必xu确保密封表面的良好状态,所以要检查和清洁。检查O圈时稍作拉伸,整体检查一遍,确保没有开裂和破皮。检查法兰时不能有刮痕和凹痕,特别是不能有从真空侧延伸到空气侧的刮痕和凹痕。
O圈开裂示例 径向刮痕易漏气
清洁组件时可将擦镜纸对折几次,用异丙醇沾湿,然后裹住要清洁的组件进行擦拭。请注意擦镜纸不可重复使用,也不能使用会降解O圈的丙酮。
KF法兰有倒角边缘,可以滑入夹具的开放区域中。夹具搭在倒角边缘上,在拧紧时连续压缩O圈。只需用手指拧紧,不用工具,也不用过大的力。
组合完毕 拧紧夹具
光滑的表面无需使用真空润滑油。对于相对粗糙的表面,使用真空润滑油能有xiao降低漏气率。这时要考虑润滑油类型是否兼容真空腔装置。尽管真空润滑油蒸发压强极低,但并不为零,而且随温度升高而升高。随着时间、温度、蒸发沉积以及润滑油本身的蔓延,涂在O圈上的润滑油会转移到腔内其它表面上。而且,有些真空润滑油极难清洗。这些都是要注意的地方。
涂润滑油时,先挤在手指上,然后点在O圈上并连续抹匀,使之看起来闪亮均匀。涂完后按前面的方法装配即可。
组装完毕,谢谢观看!
KF真空法兰组件有很多优点,包括无性别设计、标准化尺寸、快速拆开和重连、相对便宜。它们很方便用在真空系统的端口上,常用于将真空泵和泄露探测器等设备安装在真空系统上。
演示中使用的产品(KF法兰管即将发布)
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