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 necessitano di elementi di fissaggio in grado di resistere a temperature, pressioni e ambienti corrosivi elevati, mantenendo al contempo la tenuta del vuoto. I polimeri ad alte prestazioni 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 sottovuoto ad alta temperatura, come quelli utilizzati nella lavorazione dei semiconduttori o nelle applicazioni aerospaziali.
Lo sfiato è un aspetto importante nella progettazione dei sistemi a vuoto. Per mantenere un vuoto stabile, è necessario rimuovere i gas che entrano nel sistema. Lo sfiato può essere ottenuto attraverso l'uso di elementi di fissaggio specializzati che incorporano fori di sfiato o attraverso 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 con sfiato. Questi elementi di fissaggio incorporano un nucleo cavo che consente la fuoriuscita del gas dal sistema. Le viti e i bulloni ventilati sono in genere realizzati con 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 in quelli utilizzati per la 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 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.