알루미늄

알루미늄은 주로 저진공 및 고진공 범위에서 사용되며 일반적으로 합금으로 사용되며 특별한 경우에는 순수한 알루미늄으로도 사용됩니다. ISO-KF 파이프와 같은 구성 요소는 종종 플랜지 면이 재작업된 주조 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 재료를 선택할 때 수축과 다공성을 고려해야 합니다. 씰링 링을 센터링하고 지지하는 경우, 부품은 바 스톡으로 만들어집니다. 프로파일 씰 또는 와이어 형태의 금속 씰의 경우 어닐링 된 알루미늄 - 실리콘 합금이 바람직합니다.

 

알루미늄의 증기압은 낮으며 약 6 · 10-9 660°C의 융점에서 hPa. 큰 열팽창, 높은 열전도율 및 안정적인 산화 알루미늄 층은 알루미늄을 용접하기가 어렵습니다. 기공과 균열이 형성 될 위험이 있으며 큰 왜곡과 결합됩니다. 용접 전에 균일 한 가열은 이러한 위험을 줄입니다. 그러나 실제로는 이것이 종종 불가능합니다.

 

알루미늄은 자화할 수 없습니다. 알루미늄 플랜지 연결은 경도가 너무 낮은 경우가 많기 때문에 제한된 범위 내에서 금속 밀봉 UHV 연결에만 사용할 수 있습니다. 알루미늄 베이스와 스테인리스 스틸 도금 또는 경화 밀봉 표면을 갖춘 알루미늄 플랜지로 구성된 특수 바이메탈 플랜지가 개발되었지만 상대적으로 높은 가격, 중요한 가공성 또는 제한된 적용 가능성으로 인해 사용이 실패하는 경우가 많습니다.

 

예를 들어 클린룸에서 사용하거나 부식 방지를 강화하기 위해 내마모성을 높이기 위해 알루미늄 표면은 종종 양극 산화 처리 됩니다. 이로 인해 수 μm 두께의 다공성 산화물 층이 생기며, 이는 진공 적용에 대한 적합성이 제한적입니다. 가스 분자는 이러한 표면에 점점 더 증착되어 높은 탈착 속도를 초래합니다. 또한 표면적의 가스 분자는 씰 아래에서 터널링되어 누출을 일으킬 수 있습니다. 다양한 양극산화처리가 가능합니다. 어떤 방법을 사용할지 여부를 결정할 때 제한 사항을 고려해야 하고 이점에 대해 저울질해야 합니다.

 

Aluminum is mainly used in the low and high vacuum range, usually as an alloy, in special cases it is also used as pure aluminum. Components such as ISO-KF pipe components are often made of cast aluminum alloys with reworked flange faces. When selecting the material, shrinkage and porosity must be taken into consideration. For centering and supporting sealing rings, the components are made from bar stock. For metallic seals in the form of profile seals or wires, annealed aluminum-silicon alloys are preferred.

 

The vapor pressure of aluminum is low, and is only about 6 · 10-9 hPa at the melting point of 660°C. The large thermal expansion, the high thermal conductivity and stable aluminum oxide layer make it difficult to weld aluminum. There is a risk of the formation of pores and cracks, combined with a with great distortion. Uniform heating before welding reduces these risks. However, in practice this is often not possible.

 

Aluminum is not magnetizable. Aluminum flange connections can only be used for metallic sealing UHV connections to a limited extent, as their hardness is often too low. Although special bimetal flanges, consisting of an aluminum base and a stainless steel plating or aluminum flanges with hardened sealing surfaces, have been developed, their use often fails due to the relatively high price, critical processability or the limited application possibilities.

To increase their abrasion resistance, e. g. for use in cleanrooms or to increase the corrosion protection, the aluminum surfaces are often anodized. This results in a several µm thick, porous oxide layer, which is of only limited suitability for vacuum applications. Gas molecules increasingly become deposited on such surfaces leading to high desorption rates. In addition, gas molecules on the surface area can tunnel under seals and create leaks. There are various anodic treatments available. In deciding whether and, if so which method, to use, the limitations must be considered and weighed against the benefits.