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真空角閥是真空系統(tǒng)中用于控制氣體流向以及隔離氣體的關(guān)鍵部件，常用于抽氣系統(tǒng)和排氣管路之間的連接，其直角結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可優(yōu)化管道布局并節(jié)省空間，廣泛應(yīng)用于薄膜沉積、光學(xué)鍍膜、干法刻蝕、離子注入、電子束焊接、真空模擬、真空包裝等多種工藝流程和設(shè)備之中。這要求角閥需在高真空、腐蝕性環(huán)境或jiduan溫度下保持可靠密封和穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)于角閥的選型需結(jié)合工況需求、介質(zhì)特性及環(huán)境條件，以實(shí)現(xiàn)性能、壽命與成本的最佳平衡。
日揚(yáng)科技-高真空二段式角閥
角閥選型決策步驟
PROCESS
明確工況需求與參數(shù)
選擇外觀、尺寸與接口類型
考慮成本與后期維護(hù)
工況需求與核心參數(shù)
明確真空度、潔凈度與漏率
角閥選型時(shí)首先考慮的是明確自己的工況需求和核心參數(shù)，包括真空度、潔凈度以及漏率要求，這是基本要求不可忽視。應(yīng)用場景舉例：
半導(dǎo)體光刻（EUV）：需超高真空（UHV）+ ISO3級(jí)潔凈度 + 漏率<10?1? Pa·m3/s 。
真空包裝機(jī) ：僅需粗真空 + ISO8級(jí)潔凈度 + 漏率<10?? Pa·m3/s 。
從粗真空到j(luò)igao真空，壓力跨度為 10^5Pa～<10^?10Pa，需根據(jù)工藝壓力范圍選型。
從ISO9級(jí)到ISO1級(jí)，顆?？刂浦鸺?jí)嚴(yán)格，半導(dǎo)體/生物領(lǐng)域部分制程要求最高（ISO4級(jí)以上）。在閥門選型時(shí)也可以要求閥門在規(guī)定等級(jí)的無塵室內(nèi)生產(chǎn)，以符合自己制程潔凈度的要求。
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從常規(guī)密封到j(luò)iduan密封，可選擇從O-ring橡膠圈到全金屬無氧銅墊片，漏率越低，閥門加工精度和密封技術(shù)越復(fù)雜。
明確三大“壓差"
角閥選型時(shí)建議明確工作環(huán)境中閥門需要面臨的三大“壓差"范圍，切忌將普通角閥當(dāng)做破氣閥使用，由于不同角閥內(nèi)部波紋管焊接工藝不同，密封方式不一樣（橡膠圈或無氧銅等），不同壓差的環(huán)境下閥門材料形變和工藝穩(wěn)定性會(huì)受到嚴(yán)重影響。
1.開啟方向壓差 ：
指閥門開啟瞬間需要克服的壓差方向，通常為介質(zhì)壓力推動(dòng)閥瓣打開的方向，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)克服密封力使閥門開始動(dòng)作的最小壓差。在真空系統(tǒng)中，若開啟壓差過高可能導(dǎo)致系統(tǒng)抽氣效率下降。
2.關(guān)閉方向壓差 ：
指閥門關(guān)閉狀態(tài)時(shí)密封面所承受的壓差 ，即介質(zhì)壓力試圖頂開閥瓣的方向。
3.開啟前最大允許壓差
指閥門在未開啟狀態(tài)時(shí)允許承受的最大壓差 ，超過此值可能導(dǎo)致：波紋管失穩(wěn)、密封失效或者閥桿卡死?？紤]到j(luò)iduan工況一般建議最大允許壓差需遠(yuǎn)大于實(shí)際工作壓差范圍。
考慮制程介質(zhì)
角閥選型時(shí)，需要明確在真空系統(tǒng)中制程反應(yīng)的主要介質(zhì)是什么，是否涉及腐蝕性、毒害性、易燃易爆性氣體以及是否有反應(yīng)副產(chǎn)物析出，制程介質(zhì)的不同，直接影響閥門材料、涂層、漏率、密封方式、表面處理工藝以及特殊設(shè)計(jì)的選擇。例如比較典型的抗腐蝕特氟龍涂層以及帶電解拋光的閥門。
了解工作溫度范圍
真空角閥由閥體、閥板、閥蓋、法蘭、密封件（波紋管）、橡膠圈、外殼、氣缸\手輪、傳動(dòng)軸、彈簧等結(jié)構(gòu)件組成，不同部件采用的材料不盡相同，在考慮到閥門耐溫情況時(shí)，大致來說，我們至少需要考慮閥體（O-ring、金屬圈）、手動(dòng)/氣動(dòng)執(zhí)行器以及選配配件（電磁閥、限位開關(guān)等）的耐溫程度，一般來說，全金屬角閥比普通角閥更耐高溫，特殊溫度下，還會(huì)要求閥門自帶烘烤/水冷設(shè)計(jì)。
確定驅(qū)動(dòng)方式和循環(huán)壽命
真空閥門的驅(qū)動(dòng)方式一般分為手動(dòng)、氣動(dòng)和電動(dòng)，角閥由于屬于擋板閥，大多是采用手動(dòng)和氣動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)，這需要綜合預(yù)算、是否高頻次操作、是否需要高精度/遠(yuǎn)程控制、是否需要耐高低溫等等因素去考慮。
閥門的循環(huán)壽命也是在角閥選型時(shí)需要考慮的一點(diǎn)，低循環(huán)壽命的閥門會(huì)導(dǎo)致維修保養(yǎng)周期縮短，影響產(chǎn)線稼動(dòng)率，從而影響生產(chǎn)效益，所以在預(yù)算允許的情況下，選擇高壽命的閥門是zuiyou解。
手動(dòng)驅(qū)動(dòng) 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) 電氣驅(qū)動(dòng)
其他特殊需求
啟閉時(shí)間：需要閥門快速開啟/關(guān)閉。
一體成型：相較于焊接，一體成型有更好的密封性。
特殊涂層：實(shí)現(xiàn)抗腐蝕、抗沉積等性能。
限位開關(guān)：以便了解閥門處于何種工作狀態(tài)。
電磁閥選配：作為氣路開關(guān)元件使用實(shí)現(xiàn)快速切斷。
低振動(dòng)：要求閥門運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生較小的振動(dòng)幅度。
材料與外觀
材料與表面處理
關(guān)于真空角閥的材料選擇，一般有304/316L不銹鋼（經(jīng)濟(jì)且耐腐蝕）、鋁合金（不耐腐蝕但更經(jīng)濟(jì)）、鈦合金（成本高但適用jiduan環(huán)境）等等，其中不銹鋼適用絕大多數(shù)真空環(huán)境。閥門的表面處理工藝也需要納入考慮范圍之內(nèi)，一般采用的有電解拋光、陽極氧化以及特殊涂層處理，針對不同制程有不同的方案。
Y形閥+不銹鋼拋光 鋁合金+陽極氧化 不銹鋼+鋁合金
形狀、尺寸與接口類型
角閥形狀有直角、Y型和Z型閥，可依據(jù)設(shè)備或管路連接的需求進(jìn)行合理選擇。面對特殊形狀（非標(biāo)準(zhǔn)件）則要額外承擔(dān)定制成本。
閥門的接口尺寸一般考慮對接的目標(biāo)管路管徑尺寸，接口類型一般分為CF、KF和ISO，對應(yīng)同類型的法蘭進(jìn)行管路連接。
KF：快速拆裝，低成本，密封圈密封、適合普通真空系統(tǒng)。
CF：超高真空專用，金屬刀口密封、密封性zuiqiang，常用于半導(dǎo)體與物理實(shí)驗(yàn)室。
ISO ：覆蓋中到大口徑，平衡性能和成本，如真空爐管道。
ISO法蘭 CF法蘭 KF法蘭
成本與預(yù)算
前期成本
在真空角閥選型時(shí)，需要權(quán)衡不同配置的成本效益。即在項(xiàng)目預(yù)算范圍內(nèi)尋找合適的方案。例如預(yù)算有限且應(yīng)用場景不嚴(yán)苛的話，選擇鋁合金材料、手動(dòng)驅(qū)動(dòng)、KF接口；如果制程環(huán)境要求高，可能需要考慮不銹鋼、氣動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、CF法蘭、無塵車間生產(chǎn)、特殊涂層等等。
后期維護(hù)
除此之外，閥門的日常保養(yǎng)和維護(hù)也至關(guān)重要，主要涉及到清潔、調(diào)試、更換零件等運(yùn)維成本。例如制程環(huán)境較臟的情況，要求閥門有可快速拆卸的設(shè)計(jì)。一些重要制程例如半導(dǎo)體薄膜沉積需要預(yù)防設(shè)備意外停機(jī)，給閥門加裝傳感器監(jiān)測閥門狀態(tài)就很有必要，半導(dǎo)體閥門前期選型時(shí)關(guān)注電解拋光處理、無塵室出產(chǎn)帶來的額外成本支出，可將顆粒污染降低多個(gè)數(shù)量級(jí)，減少后期巨額維護(hù)成本。
總結(jié)
選型錯(cuò)誤會(huì)促使閥門損壞、泄露，輕則造成設(shè)備宕機(jī)、工件污染、產(chǎn)品成批次報(bào)廢，重則導(dǎo)致毒害氣體泄漏、燃爆事故以及威脅設(shè)備與人員安全。
注：有更詳細(xì)的選型需求請咨詢?nèi)論P(yáng)科技工程師，我們免費(fèi)提供技術(shù)咨詢。
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