I sistemi a vuoto sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, dalla ricerca scientifica alla lavorazione industriale. Per ottenere le prestazioni desiderate, questi sistemi richiedono elementi di fissaggio in grado di resistere ad alte temperature, pressioni e ambienti corrosivi, mantenendo al contempo una tenuta sottovuoto. Polimeri come il PEEK e il PPS sono adatti a questo scopo e offrono una serie di vantaggi rispetto ai tradizionali dispositivi di fissaggio in metallo.
Il PEEK (polietere etere chetone) è un polimero ad alte prestazioni noto per le sue eccellenti proprietà meccaniche, la resistenza alle alte temperature e la resistenza chimica. È comunemente usato nei sistemi a vuoto perché è leggero, robusto e ha un basso tasso di degassamento. I dispositivi di fissaggio in PEEK sono inoltre resistenti a molti solventi e prodotti chimici comuni, il che li rende ideali per l'uso in ambienti difficili.
Un altro importante vantaggio dei dispositivi di fissaggio in PEEK è la loro capacità di mantenere una tenuta a vuoto. I sistemi a vuoto richiedono una tenuta ermetica per mantenere il livello di vuoto desiderato. Gli elementi di fissaggio in PEEK sono in grado di garantire questa tenuta anche a temperature e pressioni elevate, assicurando che il vuoto rimanga stabile e costante.
Il PPS (solfuro di polifenilene) è un altro polimero ad alte prestazioni comunemente utilizzato nei sistemi a vuoto. Come il PEEK, il PPS è noto per la sua resistenza alle alte temperature e agli agenti chimici. È anche una buona scelta per le applicazioni che richiedono elevata resistenza e stabilità dimensionale.
Uno dei vantaggi principali dei dispositivi di fissaggio in PPS è la capacità di resistere alle alte temperature senza degradarsi o perdere forza. Questo li rende ideali per l'uso in sistemi sotto vuoto ad alta temperatura, come quelli utilizzati nella lavorazione dei semiconduttori o nelle applicazioni aerospaziali.
Lo sfiato è un aspetto importante nella progettazione di un sistema a vuoto. Per mantenere un vuoto stabile, è necessario rimuovere i gas che entrano nel sistema. Lo sfiato può essere ottenuto mediante l'uso di elementi di fissaggio specializzati che incorporano fori di sfiato o mediante l'uso di componenti di sfiato separati.
I fori di sfiato possono essere incorporati nei dispositivi di fissaggio in PEEK e PPS, consentendo la fuoriuscita di gas dal sistema senza compromettere la tenuta del vuoto. La posizione e le dimensioni dei fori di sfiato devono essere progettate con attenzione per garantire che non interferiscano con le prestazioni del dispositivo di fissaggio o del sistema di vuoto nel suo complesso.
Oltre ai fori di sfiato, per garantire lo sfiato nei sistemi a vuoto si possono utilizzare elementi di fissaggio specializzati, come viti e bulloni ventilati. Questi elementi di fissaggio incorporano un nucleo cavo che consente la fuoriuscita del gas dal sistema. Le viti e i bulloni ventilati sono generalmente realizzati in materiali come il titanio o l'acciaio inossidabile, compatibili con gli ambienti sotto vuoto.
Quando si progetta un sistema a vuoto, è importante scegliere elementi di fissaggio compatibili con i materiali utilizzati nel sistema. Ciò include non solo i materiali utilizzati nella camera a vuoto, ma anche quelli impiegati nel processo di produzione.
Un problema potenziale legato all'uso di elementi di fissaggio in PEEK e PPS nei sistemi a vuoto è che possono rilasciare gas quando sono esposti a temperature elevate. Questo fenomeno è noto come degassamento e può rappresentare un problema significativo nei sistemi sottovuoto, in particolare quelli utilizzati nella ricerca scientifica.
Per ridurre al minimo il degassamento, è importante scegliere elementi di fissaggio con un basso tasso di degassamento. I dispositivi di fissaggio in PEEK e PPS sono in genere lavorati per ridurre il loro tasso di degassamento, rendendoli adatti all'uso nei sistemi a vuoto.
Oltre al PEEK e al PPS, esistono numerosi altri polimeri ad alte prestazioni che possono essere utilizzati nei sistemi a vuoto. Si tratta di materiali come il PVDF (fluoruro di polivinilidene) e il PTFE (politetrafluoroetilene).
Il PVDF è un polimero ad alte prestazioni noto per la sua eccellente resistenza chimica e alle alte temperature. È comunemente utilizzato nei sistemi a vuoto perché ha un basso tasso di degassamento e può sopportare l'esposizione a un'ampia gamma di sostanze chimiche e solventi.