
Vedação a vácuo O-rings não pode ser selecionado apenas com base em "material + dimensão + dureza". Em condições operacionais de vácuo, a falha de vedação frequentemente não é uma simples fuga, mas sim uma carga gasosa resultante conjunta de vazamento real, permeação da borracha, desgaseificação do material, contaminação superficial, volatilização do lubrificante e esvaziamento estrutural da ranhura. Para clientes de vácuo alto, vácuo ultra-alto, semicondutores, galvanoplastia, espectroscopia e cavidades ópticas, a estratégia de resposta deve evoluir de "consegue manter pressão?" para "é possível controlar a carga gasosa total e o risco de contaminação?"
As vedações hidráulicas e pneumáticas convencionais preocupam-se principalmente com a diferença de pressão, resistência ao desgaste e compatibilidade com o meio; as vedações para vácuo devem concentrar-se mais em:
Primeiro, vazamento real. A flange, a ranhura, arranhões e marcas de usinagem, bem como partículas aprisionadas, formarão um microcanal em direção ao exterior do anel de vedação. O gás vaza por essa pequena folga com mais facilidade do que o líquido; portanto, as vedações a vácuo devem prestar maior atenção à qualidade da superfície de vedação. PARKEIRO o material de vedação a vácuo indica claramente que o gás ou a rugosidade da superfície de microfolga na ranhura de vedação a vácuo é especialmente sensível e recomenda que a superfície de contato de vedação utilize o grau 16 RMS, evitando linhas de usinagem perpendiculares que cruzem a linha de vedação.
Segundo, a permeação. Mesmo na ausência de defeitos mecânicos, o gás ainda pode gerar uma grande carga gasosa ao se difundir através de uma estrutura elástica até o lado de baixo vácuo do sistema. As instruções técnicas da Kurt J. Lesker afirmam que a permeabilidade dos elastômeros permite que o gás se difunda e se expanda em pressões reduzidas; a velocidade de permeação varia conforme a temperatura, a pressão, o tipo de gás e o tipo de elastômero. A Pfeiffer também indica que as juntas de vedação em elastômero possuem, inerentemente, uma taxa de permeação ligeiramente mais elevada, e mesmo quando o sistema não apresenta vazamentos aparentes, as próprias vedações elásticas podem ainda afetar a pressão limite de vácuo.
Terceiro, desgaseificação e matéria volátil. Substâncias de baixo peso molecular, plastificantes, resíduos não curados e umidade adsorvida nas juntas tóricas serão dessorvidas após extração em alto vácuo. O repositório de dados sobre desgaseificação de materiais da NASA utiliza o método ASTM E595 para avaliar a perda total de material em ambiente real de vácuo (TML) e a matéria volátil condensável (CVCM), com valores orientadores comuns sendo TML ≤ 1% e CVCM ≤ 0,1%; contudo, essa resposta representa um parâmetro geral de limpeza industrial, não um padrão de conformidade estrita aplicável a todos os cenários industriais de vácuo.
Quarto, contaminação. Os setores de semicondutores, galvanoplastia, espectroscopia e espelhos ópticos preocupam-se menos com "vazamentos mínimos de gás" do que com a deposição de matéria volátil sobre wafers, alvos, superfícies de lentes ópticas, pontos de contato e cavidades analíticas. A Parker indica que, sob vácuo, certos tipos de óleos ou seus componentes presentes em compostos elastoméricos podem migrar e formar películas finas sobre superfícies próximas, causando perda de qualidade em superfícies sensíveis.
Antes da seleção, é necessário consultar inicialmente três indicadores junto ao cliente:
Equipamentos de vácuo baixo ou vácuo bruto podem tolerar cargas de gás relativamente maiores; equipamentos de alto vácuo, além de sistemas de alto vácuo, serão sensíveis a esse limite de permeação. O exemplo da Pfeiffer mostra: em uma flange ISO-K DN 500, com anel de vedação de FKM sob ar a vácuo e condições de umidade de 60 %, a carga de gás por permeação pode tornar-se o gargalo limitante da pressão, e aponta que a carga de gás por permeação de vedação elástica de FKM pode atingir um valor da ordem de 4×10⁻⁷ Pa·m³/s.
A detecção de vazamentos por vácuo normalmente utiliza mbar·L/s ou a unidade SI Pa·m³/s. As instruções da Pfeiffer sobre taxas de vazamento também observam que a unidade predominante na detecção com hélio é mbar·L/s ou Pa·m³/s para expressar a taxa de vazamento. Os dados de detecção de vazamentos da Leybold indicam que a tolerância a vazamentos varia consideravelmente conforme o grau de vácuo: o vácuo baixo pode aceitar total ausência de estanqueidade; por exemplo, <10⁻⁷ mbar·L/s pode ser denominado "estanque à gás", enquanto <10⁻¹⁰ mbar·L/s aproxima-se mais da expressão "estanqueidade absoluta".
O ensaio de aumento de pressão pode estimar a carga total de gás mediante o aumento de pressão por unidade de tempo no recipiente; se a curva de aumento de pressão tender à divergência, é mais provável que se trate de uma fuga real; se se aproximar de uma linha reta, mas com convergência mais suave, é mais provável que se trate de carga de gás. A comparação feita pela Leybold entre o ensaio de aumento de pressão e as diferenças nas curvas de permeação/dessorção também foi explicitamente declarada e indicou que cargas de gás inferiores a 10⁻⁶ mbar·L/s normalmente exigem instrumentos de detecção de vazamentos com hélio para detecção precisa.
A borracha fluorada FKM é um dos materiais de vácuo mais comuns O-ring materiais, aplicáveis à maioria dos equipamentos de alto vácuo, instrumentos, equipamentos de revestimento, interfaces de bombas de vácuo, janelas de observação, selos estáticos para flanges KF/ISO, etc. A Kurt J. Lesker destaca que o FKM é um dos elastômeros para vedação em vácuo mais amplamente utilizados, com boa resistência a altas temperaturas, ao ozônio, ao oxigênio e compatibilidade com diversos óleos/solventes, além de apresentar baixa permeabilidade a gases; contudo, seu desempenho em baixas temperaturas é geralmente inferior.
Ao selecionar FKM, é necessário enfatizar "FKM para vácuo" ou "FKM de baixa emissão de gases", e não o FKM industrial comum. O FKM comum, caso a pós-vulcanização seja insuficiente, tenha agente desmoldante na superfície ou contenha matéria volátil ou contaminação proveniente da embalagem, ainda pode causar emissão elevada de gases em sistemas de vácuo.
Cenários de aplicação: câmara de alto vácuo, equipamentos de revestimento, instrumentos de laboratório, interfaces de bombas de vácuo, câmaras auxiliares comuns para semicondutores.
Pontos de risco: íon forte, processo altamente corrosivo, estufagem em alta temperatura, equipamento óptico de alta limpeza, necessita verificação adicional ou atualização.
O elastômero perfluorado (FFKM) é adequado para altas temperaturas, forte corrosão, plasma, gravação/deposição em semicondutores e outros processos severos. A explicação da Kurt J. Lesker sobre o Kalrez 4079 menciona que ele é utilizado em diversos ambientes de processo de semicondutores, tanto secos quanto úmidos, apresenta excelente resistência química e estabilidade térmica, além de exibir perda relativamente menor em plasma reativo.
Cenários aplicáveis: gravação em semicondutores, CVD/PVD, ALD, gases de processo corrosivos, ciclos frequentes de estufagem em alta temperatura.
Pontos de risco: preço elevado; as diferenças entre formulações de FFKM são significativas, sendo essencial especificar claramente os requisitos de grau, tais como equivalência em íons metálicos, baixo teor de metais, baixa geração de partículas e baixa emissão de gases.
O EPDM é adequado para água, vapor, ozônio e alguns ambientes radiológicos. O material de vedação a vácuo da Parker recomenda o uso de EPDM em água quente, vapor ou ambientes com radiação presente. A Kurt J. Lesker também destaca que o EPDM possui boa resistência à água, vapor, ozônio, envelhecimento climático e compatibilidade com óleos minerais, combustíveis e fluidos hidrocarbonetos, mas não é resistente a óleos.
Cenários aplicáveis: presença relativamente alta de vapor de água, ozônio, limpeza a vapor, ambientes radiológicos parciais.
Pontos de risco: contato com óleo de bomba de vácuo, solventes hidrocarbonetos e névoa de óleo — não aplicável nesses casos.
A borracha nitrílica NBR é comum em vedação a vácuo de baixo custo, aplicável a vácuo comum, vácuo baixo e selos de porta para equipamentos gerais, bem como em ambientes sem exigência de limpeza. Contudo, não é o material preferido para vácuo alto ou vácuo ultra-alto. A Kurt J. Lesker observa que a NBR é um dos materiais-padrão relativamente econômicos para aplicações em vácuo, mas sua taxa de permeabilidade ao vapor d’água é cerca de 20 vezes maior que a da FKM, e não deve ser utilizada em processos com oxigênio ou plasma de oxigênio.
Cenários de aplicação: vácuo grosseiro, vácuo baixo, equipamentos mecânicos gerais, equipamentos sensíveis ao custo.
Pontos de risco: vapor d’água, ozônio, íons de oxigênio, alta exigência de limpeza, pressão limite de vácuo alto.
Borracha de silicone resistente a baixas temperaturas, macia, adequada para algumas aplicações de vedação em baixa temperatura ou não sensíveis à contaminação, mas exige cautela em sistemas de alto vácuo. A Kurt J. Lesker observa que a taxa de permeabilidade ao vapor d’água da borracha de silicone é cerca de 200 vezes maior que a da FKM e que pode apresentar redução da elasticidade, endurecimento e problemas de aderência após exposição prolongada a altas temperaturas.
Cenários aplicáveis: baixa temperatura, requisitos elevados de maciez, grau de vácuo não elevado, risco de contaminação aceitável.
Pontos de risco: permeação de vapor d’água, matéria volátil, contaminação de semicondutores/óptica, compressão prolongada em alta temperatura.
A taxa de permeabilidade ao gás da borracha butílica é baixa, sendo um material valioso na vedação a vácuo tradicional. O material Parker explica que a característica da borracha butílica de aplicação de longa duração em vedação a vácuo deve-se principalmente à sua excelente resistência à permeação de gás, além de apresentar baixa emissão de gases (outgassing), baixa perda de massa e boa resistência à umidade. Contudo, a compatibilidade da borracha butílica com altas temperaturas, meios químicos, radiação e processos não é tão ampla quanto a dos elastômeros FKM/FFKM, exigindo verificação específica para cada aplicação.
Cenários de aplicação: vácuo estático, prioridade elevada à baixa permeação gasosa, temperatura e ambiente químico moderados.
Pontos de risco: altas temperaturas, ácidos, oxidantes fortes, ozônio e processos especiais.
Se o cliente exigir ultra-alto vácuo, aquecimento prolongado em alta temperatura, extrema limpeza, forte radiação, extrema permeação ou pressão limite muito baixa, deve considerar juntas metálicas, como anéis de cobre CF, fio de índio, elastômeros, anéis em C metálicos, anéis em O metálicos, etc. A Pfeiffer afirma explicitamente que, em aplicações de alto vácuo, longa vida útil, alta carga de radiação ou taxa de permeação extrema, devem ser utilizados elementos de vedação metálicos em vez de elastômeros.
A quantidade de compressão do anel em O para vácuo afeta diretamente a taxa de vazamento. As instruções de ensaio de anéis em O para vácuo da Parker indicam que, na vedação de face final, aumentar a quantidade de compressão reduz claramente o vazamento; seu mecanismo consiste em aumentar o comprimento do caminho de passagem do gás, reduzir a área da superfície de entrada do gás e permitir que a borracha preencha melhor os microdefeitos da superfície metálica.
No entanto, a taxa de compressão não é necessariamente melhor quanto maior for. Uma compressão excessiva pode causar supercompressão da junta tórica, taxa de preenchimento da ranhura muito elevada, ausência de espaço para expansão térmica, deformação permanente por compressão com aumento mais rápido e, posteriormente, vazamento reverso; a Parker também alerta que a compressão extrema pode provocar pressão excessiva sobre a junta; caso se utilize uma ranhura rasa para aumentar a taxa de compressão, esta deve dispor de espaço suficiente para acomodar o volume da junta tórica.
Na prática, isto pode ser compreendido como:
Condição de trabalho |
Ideia de recomendação para taxa de compressão |
Superfície de vedação estática convencional sob vácuo |
A maioria dos projetos situa-se na faixa de 20% a 30% |
Superfície de vedação sob alto vácuo |
Pode tender para uma taxa de compressão mais elevada, mas é necessário verificar a taxa de preenchimento da ranhura e a expansão térmica |
Vedação radial sob vácuo |
Mais difícil de controlar o vazamento do que a vedação de face final; exige ênfase especial na lubrificação, no acabamento superficial e na coaxialidade |
Vedação dinâmica sob vácuo |
Não é recomendado utilizar simplesmente sulcos estáticos; deve-se usar bombeamento de canal duplo ou estrutura de vedação dedicada, quando necessário |
Na tabela de projeto de sulcos de face de vácuo da Parker, as taxas de compressão aproximadas de anéis O de diferentes seções transversais abrangem, grosso modo, a faixa de 19% a 32%; as dimensões específicas devem ser calculadas com base na seção transversal, profundidade do sulco, largura do sulco e orientação do vácuo interno/externo, bem como na forma de montagem.

O que a vedação a vácuo mais teme são arranhões e marcas de ferramenta ao longo da linha de vedação. Mesmo que o material do anel O seja adequado, se a superfície da flange apresentar marcas de sulcos transversais, arranhões ou vestígios de partículas, também poderá ocorrer uma "vazão invisível".
Parker recomenda que a superfície de vedação da flange seja usada com textura de torneamento circunferencial e evita-se linhas de usinagem perpendiculares à linha de vedação da junta tórica. Kurt J. Lesker também destaca que danos na superfície metálica ou de vidro que cruzem a impressão de contato da junta tórica — desde arranhões de ferramenta até o lado externo que conduz ao lado de vácuo — podem causar vazamentos.
Recomendações práticas:
A superfície de contato de vedação deve indicar claramente a rugosidade; não basta escrever apenas "acabamento mecânico". Para vedação estática de face em alto vácuo, pode-se referenciar a classe 16 RMS; se o desenho utilizar Ra, deve-se confirmar com o cliente o método de conversão e aceitação, sem equiparar mecanicamente RMS a Ra. O fundo da ranhura, as laterais da ranhura e a superfície de combinação da flange devem ser inspecionados quanto a rebarbas, marcas de corte, picos de corrosão e indentações causadas por partículas grosseiras.
A vedação estática a vácuo deve preferencialmente utilizar, em primeiro lugar, uma vedação de face (vedação frontal). A vedação de face permite formar mais facilmente uma compressão estável e também facilita a detecção de hélio e a limpeza. A Parker recomenda que, para vedação estática a vácuo, se dê preferência às ranhuras de face ou às vedações frontais, combinadas com o grau adequado de vácuo e uma maior quantidade de compressão; caso seja necessário utilizar uma vedação radial ou uma vedação de trajeto, o desempenho não será tão bom.
As ranhuras em forma de calha são adequadas para portas e vedação vertical, especialmente quando os tempos de manutenção precisam ser reduzidos; sua característica principal é a pequena área ocupada, mas ela não é favorável à expansão térmica nem à resistência a solventes dos materiais. A Parker também indica que as ranhuras em forma de calha são empregadas com menor frequência fora da indústria de microeletrônica, pois suas características geométricas limitam o volume passível de ser evacuado, a faixa de temperatura operacional, as tolerâncias e o estado de solubilidade da qualidade.
Anéis O duplos não são naturalmente superiores, afirma claramente a Kurt J. Lesker: se não houver bombeamento diferencial entre os dois anéis O, eles não são necessariamente melhores do que um único anel O. Para válvulas de porta de alto vácuo, câmaras de carga (load lock) e válvulas de porta para semicondutores, pode-se adotar a estrutura de bombeamento "anel O duplo + ranhura de bombeamento intermediária", mas isso pertence ao projeto do sistema, não à simples adição de um anel.
'Baixa desgaseificação' não é uma característica inerente a um determinado tipo de borracha, mas resulta da combinação do sistema composto + formulação + sistema de vulcanização + cura pós-vulcanização + limpeza + embalagem + controle de lote.
Os dados de desgaseificação da NASA explicam que a norma ASTM E595 é utilizada para medir a perda total de massa (TML) e a perda condensável de massa volátil (CVCM) em ambientes de vácuo, podendo ser empregada para verificar o desempenho de baixa desgaseificação de materiais. Os dados de materiais com baixa desgaseificação da NASA fornecidos pela Parker Chemomerics também indicam que a norma ASTM E595 mede TML e CVCM, sendo os valores orientadores comuns nas aplicações da NASA: TML ≤ 1 % e CVCM ≤ 0,1 %.
Deve exigir do fornecedor, para fins de aquisição:
Item |
Por que é importante |
Grau do material/código do composto |
Não basta indicar apenas FKM, FFKM ou EPDM |
Dureza Shore A |
Afeta a tensão de compressão, a força de instalação e a recuperação da vedação |
Condição de pós-vulcanização |
Reduz resíduos de baixa massa molecular e a desgaseificação |
Registro de tratamento térmico sob vácuo |
Ajuda a reduzir a desgaseificação inicial, mas pode alterar as dimensões e o desempenho em baixas temperaturas |
Dados de desgaseificação conforme ASTM E595 ou equivalente |
Usado para avaliar o TML/CVCM e o possível risco de condensação |
Rastreabilidade por lote |
Clientes dos setores de semicondutores, instrumentação, aeroespacial e médico normalmente exigem |
Embalagem limpa |
Prevenir contaminação por partículas, contato manual, contaminação por óleo e contaminação por óleo de silicone |
A Parker também lembra que a esterilização a vácuo pode ajudar a remover matéria volátil residual, mas pode causar contração das juntas toroidais (O-rings) e alterar seu desempenho elástico e em baixas temperaturas. Portanto, não se pode simplesmente considerar a "esterilização única" como um processo isento de riscos; é necessário confirmar as alterações dimensionais, as alterações na dureza e a deformação permanente por compressão.
Em sistemas de vácuo, óleos das mãos, poeira, fibras, agentes desmoldantes, contaminação por óleo e resíduos de agentes de limpeza podem todos se tornar fontes de carga gasosa ou pontos de vazamento. As recomendações da Kurt J. Lesker para limpeza em alto vácuo destacam que as fontes de contaminação de componentes de vácuo incluem fluidos de refrigeração usados na usinagem, contato manual e armazenamento inadequado, contaminação solúvel em água, líquidos detergentes, umidade e resíduos de álcool; por fim, é necessário empregar secagem térmica e embalagem adequada.
Recomendações práticas de operação:
Não tocar diretamente nas juntas tóricas (O-rings) nem nas superfícies de vedação antes da instalação. Utilizar luvas sem fiapos, tecido não tecido, solventes limpos ou dispositivos dedicados. A superfície das juntas tóricas não deve conter talco, fibras, aparas metálicas, fluido de corte, lubrificante comum ou óleo de transporte. Clientes dos setores de semicondutores e óptica normalmente exigem limpeza em sala limpa, embalagem em sacos duplos, rotulagem por lote e prazo-limite para desembalagem.
A função da graxa para vácuo é preencher as micro-irregularidades da superfície metálica, reduzindo vazamentos em microcanais e auxiliando na instalação. Experimentos da Parker mostram que graxas para alto vácuo podem reduzir significativamente a permeação de anéis O comprimidos; contudo, sob compressão excessiva, os benefícios proporcionados pela graxa tornam-se variáveis. A Pfeiffer também observa que uma pequena quantidade de graxa lubrificante pode melhorar o preenchimento de microdefeitos superficiais e reduzir vazamentos, mas graxa lubrificante em excesso pode espalhar contaminação, ocupar espaço destinado à expansão térmica e, possivelmente, penetrar no lado do vácuo, formando depósitos ou causando re-desgaseificação.
Estratégia de Seleção:
Cenário |
Estratégia para Graxa para Vácuo |
Vácuo bruto, vácuo baixo, equipamentos com manutenção frequente |
Pode-se usar uma pequena quantidade de graxa para vácuo adequada |
Instrumentos comuns para alto vácuo |
Pode-se usar uma camada extremamente fina, mas é obrigatória a verificação dos riscos de desgaseificação, temperatura e contaminação |
Semicondutores, óptica, medicina, salas limpas |
Evitar o uso, sempre que possível; caso seja indispensável, exige aprovação do cliente e validação da desgaseificação |
Sistemas com aquecimento em alta temperatura |
Uso cauteloso, pois a maior parte da graxa lubrificante queima em altas temperaturas ou migra, formando uma película fina |
Processo intenso de oxidação/corrosão |
Considere a inércia da classe PFPE, mas ainda é necessário verificar o processo |
A conclusão da Pfeiffer é muito direta: a utilização de graxa depende do grau de limpeza exigido pelo sistema; em ambientes de alta limpeza, a lubrificação pode ser totalmente inaceitável; caso seja utilizada, a camada de revestimento deve ser extremamente fina, quase imperceptível ao toque. Os dados da Apiezon indicam que as graxas para vácuo incluem sistemas à base de hidrocarbonetos, livres de silicone, para vácuo elevado, vácuo ultraelevado e PFPE, aplicáveis a diferentes ambientes com altas temperaturas e forte oxidação/corrosão, mas exigem validação do processo.
Não utilize graxa amarela comum, lubrificante comum ou lubrificante mecânico como substituto de graxa para vácuo; mesmo que rotulada como "graxa para alto vácuo", isso não significa que seja adequada para processos sensíveis à contaminação em semicondutores ou óptica.
Uma zona comum de equívoco na detecção de vazamentos com hélio em vácuo: assumir que o anel O está danificado apenas ao detectar um sinal de hélio. Na realidade, a causa pode ser arranhões no selo, inclusão de partículas, esvaziamento da estrutura da ranhura, permeação do material, desgaseificação ou contaminação por lubrificante.
Processo recomendado:
Primeiro, realize a limpeza e confirme a montagem. Verifique a ranhura, a face da flange, a superfície do anel O, a uniformidade da pré-carga dos parafusos, a profundidade da ranhura e a taxa de compressão.
Em seguida, realize o teste de elevação de pressão. Observe se a curva sobe linearmente ou se a elevação diminui gradualmente; se a tendência de elevação de pressão for mais próxima de uma linha reta, é mais provável que se trate de um vazamento; se a tendência se estabilizar progressivamente, é mais provável que se trate de desgaseificação do material.
Finalmente, realize a detecção de vazamentos com espectrômetro de massa de hélio. Para alto vácuo e ultra-alto vácuo, normalmente utiliza-se a aplicação externa de hélio por pulverização e observa-se a resposta do vácuo. A Leybold destaca que a detecção com hélio pode localizar com precisão e medir quantitativamente vazamentos menores, sendo que vazamentos inferiores a 10⁻⁶ mbar·L/s geralmente exigem instrumentos específicos de detecção de vazamentos com hélio.
Os registros da taxa de vazamento detectada devem indicar claramente o método de ensaio: método de pulverização, método de absorção, método de envoltório, diferença de pressão de ensaio, concentração de hélio, tempo de resposta, método de subtração do fundo e tempo de retenção de pressão, bem como o limiar de interpretação. Caso contrário, a expressão "aprovado na detecção com hélio" não possui significado técnico válido.
Prioridade à consideração de FKM 75A com baixa emissão de gases ou FKM de grau para vácuo; ranhura na face final; compressão aproximada de 20%–30%; acabamento superficial de 16–32 RMS; decidir se é necessário pré-aquecimento sob vácuo e detecção com hélio com base nos requisitos do cliente quanto à pressão limite; frequência de manutenção deve ser rigorosa; caso já haja desgaste ligeiro na superfície, pode-se aplicar uma camada extremamente fina de graxa para vácuo.
Foco no controle de emissão de gases, matéria volátil e fundo de detecção com hélio. Selecionar prioritariamente FKM ou FFKM com baixa emissão de gases; usar pouca ou nenhuma graxa lubrificante; exigir embalagem limpa, rastreabilidade por lote e dados prévios de verificação necessários. Em cavidades sensíveis de análise, concentrar-se na qualidade intrínseca do material, não apenas na taxa de vazamento.
Seleção prioritária de FFKM, FKM resistente à corrosão iônica, baixo teor de íons metálicos, baixa geração de partículas e otimização de formulação com baixa desgaseificação. É obrigatório esclarecer o gás de processo, o tipo de plasma, o ciclo de temperatura, o fluido de limpeza, a posição da cavidade. Na maioria dos casos, não se recomenda o uso arbitrário de graxa para vácuo. É necessário rastreabilidade por lote, embalagem limpa, certificado de análise (COA) e tempo adequado para fornecer dados de TML/CVCM, análise iônica, análise de partículas e verificação do processo.
Se for PVD convencional, evaporação ou vedação de portas de vácuo, aplica-se FKM; se houver altas temperaturas, gases ativos ou risco de contaminação da camada de revestimento, deve-se atualizar para FFKM ou para uma formulação especializada de baixa contaminação; para vedação de portas, também pode ser considerada uma configuração com duplo anel O mais ranhura intermediária de bombeamento, em vez de simplesmente adicionar um único anel O.
Se houver uma superfície óptica sensível, vácuo ultra-alto, aquecimento prolongado sob vácuo ou requisitos extremamente rigorosos de contaminação, as juntas tóricas de borracha podem não ser adequadas; deve-se priorizar a avaliação de elastômeros, exigindo dados de baixa taxa de desgaseificação, tratamento térmico sob vácuo, embalagem limpa, eliminação de usos desnecessários e testes completos de desgaseificação do sistema.
Ao emitir fichas de seleção para clientes ou fornecedores, inclua, no mínimo, estes campos:
Campo |
O que o cliente precisa fornecer |
Grau de vácuo operacional |
Pressão operacional, pressão limite e tempo de bombeamento necessário |
Taxa de vazamento permitida |
mbar·L/s ou Pa·m³/s, taxa de vazamento em ponto único ou taxa total de vazamento |
Método de detecção |
Pulverização externa com hélio, absorção, método de integração, teste de aumento de pressão |
Meios Utilizados |
Ar, nitrogênio, vapor d’água, oxigênio, gás corrosivo, processo |
Temperatura |
Temperatura de operação, temperatura de cura, faixa de ciclo de temperatura |
Limpeza |
Limpeza comum, limpeza isenta de óleo, embalagem para limpeza de semicondutores |
Permitida a utilização de graxa lubrificante |
Proibido; graxa específica para vácuo, PFPE, isenta de silicone, revestimento de baixa volatilidade |
Estrutura de ranhura |
Ranhura na face final, ranhura radial, ranhura em cauda de andorinha, duplo anel O, ranhura para bomba-guia |
Rugosidade da superfície |
Ra/RMS, direção da textura de usinagem, necessidade de revalidação |
Certificação de Material |
Dureza, lote, pós-vulcanização, TML/CVCM, COA |
Vida Útil |
Junta de uso único, abertura/fechamento frequente, compressão prolongada, ciclo de manutenção |
Pode julgar rapidamente seguindo o seguinte fluxo de decisão:
Resumo em uma frase: a seleção de anéis de borracha tipo O-ring para vedação a vácuo não se concentra em "qual borracha é mais durável", mas sim em saber se a taxa total de vazamento, a desgaseificação, a permeação, a contaminação e a superfície de instalação podem ser controladas sob o grau de vácuo alvo.