Válvula de vacío de alto rendimiento

Una válvula de vacío es un dispositivo montado en una línea de suministro o escape de un sistema de vacío. Por lo general, se utiliza para aislar áreas de vacío, como cámaras de proceso, o para controlar los volúmenes de gas entrantes y salientes. Las válvulas de vacío se pueden operar de forma manual, neumática, electroneumática, eléctrica o electromagnética. Las válvulas de vacío son una parte integral de cualquier sistema de vacío y los sistemas de vacío se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones de producción industrial.

Algunos procesos de vacío imponen exigencias especialmente altas en cuanto a la pureza y la estabilidad química y física del entorno de proceso. Esto se aplica, por ejemplo, a casi todos los ámbitos de la producción de semiconductores, así como a muchos centros de investigación en los que se utilizan sistemas de vacío. En el ámbito de la investigación elemental, a estos requisitos se añaden a menudo la capacidad de hacer frente a condiciones extremas como temperaturas muy altas o muy bajas, radiaciones intensas y vacío extremadamente alto (XHV) con presiones de hasta 10-15 mbar, los límites de lo que es técnicamente factible y medible en la actualidad.

Las válvulas de vacío en estas aplicaciones se diferencian de las válvulas de vacío estándar en los siguientes aspectos:

Emisión de partículas minimizada

Las válvulas de vacío de alto rendimiento están optimizadas para no liberar partículas a través de sus materiales de carcasa, mecánica o sellos por desgasificación, ni a través de sus movimientos de apertura y cierre o de control por fricción. Esto se logra mediante una selección y tratamiento especial de los materiales utilizados, y mediante ciertos detalles de diseño que minimizan o, en algunos casos, eliminan por completo la liberación de partículas.

Pulsos de movimiento minimizados

Cada válvula genera impulsos de movimiento a través de sus movimientos de apertura y cierre. En el caso de las válvulas accionadas automáticamente, estos pueden ser desde ligeras vibraciones hasta fuertes impactos audibles y perceptibles. Estos impulsos de movimiento pueden tener un impacto negativo en procesos de fabricación sensibles, por ejemplo, mediante la liberación adicional de partículas. Además de las características de diseño, las válvulas de vacío de alto rendimiento minimizan estos impulsos principalmente controlando el movimiento en los llamados perfiles de movimiento. De manera similar a la forma en que funcionan los ascensores de pasajeros, la velocidad de cierre se reduce poco antes de alcanzar el punto de cierre para evitar "golpes". Estos perfiles de movimiento generalmente se pueden modificar para, por ejemplo, adaptarlos a las condiciones deseadas en términos de tiempo y frecuencia de cierre.

Comportamiento físico y químico neutro

Las válvulas de vacío modifican siempre la homogeneidad de una cámara de proceso de vacío, independientemente de su forma. Esto se produce, en parte, como resultado de su geometría. El estrechamiento o ensanchamiento del recorrido del flujo puede modificar la resistencia y la velocidad del flujo, o los espacios muertos, como los espacios de paso para la placa de la válvula, pueden favorecer los procesos de deposición. Esto también se produce a través del movimiento de apertura y cierre, que modifica el comportamiento del flujo, así como la concentración, la distribución, la mezcla y la temperatura de los gases de proceso. Las válvulas de vacío de alto rendimiento están optimizadas para compensar dichas influencias siempre que sea posible o para hacerlas controlables. Para ello, se incorporan en los diseños una variedad de técnicas adicionales que van mucho más allá de las funciones básicas de la válvula, como la apertura y el cierre o el control.

Comportamiento reproducible con precisión

Las válvulas de vacío de alto rendimiento se diferencian de las soluciones estándar principalmente en su comportamiento altamente reproducible. Esto significa que, mientras que las soluciones estándar presentan fluctuaciones en cada movimiento individual de apertura y cierre y muestran desviaciones de sus valores de rendimiento definidos a lo largo del período de uso, las válvulas de vacío de alto rendimiento están optimizadas para mostrar siempre el mismo comportamiento, definido dentro de límites muy estrechos, durante largos intervalos de uso. Esto significa que estabilizan los procesos de vacío y minimizan la complejidad del control de procesos.

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