6.3.1Розбірні з'єднання з гумовими прокладками.

Широко використовуються у вакуумних установках з температурою прогріву не вище 180° С і застосовуються в основному в системах середнього вакууму 10^-6 мм. рт. ст. Гумові ущільнення прості у виготовленні, дають вакуумно-герметичні з'єднання з поверхнями, обробленими до 6-го класу шорсткості, допускають швидку і багаторазову зборку і розбирання без заміни ущільнювальної прокладки. До недоліків гумових ущільнень відносяться порівняно високі газопроникність і газовиділення.

На рис. 2 показані приклади найбільше часто застосовуваних видів фланцевих з'єднань з гумовими прокладками.

Рис.2 Фланцеві з’єднання з резиновими прокладками

Найпростішим є ущільнення між двома плоскими фланцями (рис 2а), але воно не забезпечує точної фіксації деталей, що з'єднуються. Крім того, у цьому з'єднанні не обмежується максимальне зусилля на прокладку, що часто приводить до її перевантаження і пластичної деформації.

Ущільнення показані на рисунку рис.2 б – д обмежують максимальне зусилля стиску, що викликає деформацію гумової прокладки на 30-40% її первісної товщини, і забезпечують фіксацію ущільнювачів. Оскільки гума практично не стискається, то в ущільненнях, показаних на рис. 2 б – д передбачено місце для розтікання гуми при деформації.

Крім гуми, як ущільнювач знаходять застосування такі полімерні матеріали, як фторопласт-4, поліетилен і ін., що володіють найменшим газовиділенням у вакуумі. Однак поліетилен через недостатню термостійкість може застосовуватися в тих випадках, коли тепловий режим вакуумної апаратури не перевищує 40-50° С.

Найменше газовиділення (на порядок нижче, ніж у кращих сортів вакуумної гуми) із усіх полімерних матеріалів має фторопласт-4, що володіє до того ж великим діапазоном робочих температур (від -195 до +250° С) і високою хімічною стійкістю, що вище, ніж у золота і платини.

Товщина прокладок із фторопласта-4 звичайно не повинна перевищувати 2 мм, ширина - 5 мм. Вони можуть бути цільними (вирізані у виді чи кілець зварені) і розрізними.

6.3.2 Розбірні з'єднання з металевими ущільнювачами.

Застосовують в основному в системах з тиском нижче 5•10^-7 мм рт. ст. і допускають тривалий і багаторазовий прогрів до температури 450-600° С в процесі знегажування. Герметизація поверхонь, що з'єднуються, досягається шляхом заповнення мікронерівностей за рахунок пластичної деформації матеріалу прокладки.Як матеріал для металевих ущільнювачів найбільше часто застосовують мідь, золото, алюміній, свинець, індій. Газовиділення металевих прокладок у 10³ разів менше, ніж у кращих сортів вакуумної гуми, і вони практично виключають проникнення газу через матеріал ущільнювача. Однак ущільнення з металевими прокладками технологічно більш складні у виготовленні, допускають обмежене число зборок і добре працюють тільки при близьких коефіцієнтах лінійного розширення елементів з'єднання. Схеми найбільш розповсюджених з'єднань з металевими ущільнювачами показані на рис.3.

Рис.3.

6.4 Рухомі вакуумні з’єднання.

У вакуумній техніці часто виникає необхідність у використанні гнучких (рухомих) з'єднань. Це в першу чергу відноситься до з'єднання високовакуумних насосів з насосами попереднього розрідження обертального типу, що створюють значні вібрації. Застосовувані для цієї мети товстостінні гумові трубки з малим змістом сірки (відомі під назвою "вакуумні шланги") повинні бути стійкі проти мінеральних олій, органічних розчинників і мати низьку пружність пари. Однак гумові з'єднання, навіть якщо вони виконані з кращих сортів вакуумної гуми, непридатні для використання у високовакуумній частині установки.

Гнучкі з'єднання із синтетичних матеріалів (полівінілхлорид, фторопласт, вітон і ін.) володіють у порівнянні з гумовими набагато меншим газовиділенням, і їх можна застосовувати у високовакуумній частині установки для отримання вакууму не нижче 10^-6 мм рт. ст.

Широко розповсюдженими в даний час є металеві з’єднання.

Гнучкі з'єднання, що прогріваються, робляться з металу у виді шлангів і еластичних сильфонів.

Сильфони – тонкі металеві гофровані трубки з товщиною стінки 0,2 мм, виконані із сплаву міді з цинком, берилієвої бронзи і нержавіючих сталей. Вони застосовуються для передачі поступального або коливального руху у вакуумну камеру. Можуть мати діаметр 5- 100 мм і довжину до декількох метрів. Кінці таких шлангів можуть бути обладнані сполучними наконечниками, які дозволяють щільно приєднати їх до вакуумної системи за допомогою фланців чи шляхом пайки.

Рис.4. Сильфони

Найбільш еластичні сильфони з берилієвої бронзи, що допускають прогрів до 300° С. Сильфони з нержавіючих сталей можуть працювати в інтервалі температур від -60 до +700° С.

Сильфони краще працюють на стиск, ніж на розтягування, тому застосовуються переважно для виготовлення перехідних гнучких ланок вакуумних систем, а також для передачі руху у вакуум. Для здійснення великих вигинів вакуумпроводів вони непридатні. У цьому випадку застосовуються гофровані металеві шланги.