Home / Materialen
Materialen voor Onderdelen van Vacuüm- en Halfgeleiderapparatuur
Kwaliteit, toestand en certificaat bepalen of een onderdeel in de machine mag. De aanduidingen hieronder dekken ASTM en UNS, EN en JIS, zodat een tekening in het ene stelsel hetzelfde leest voor een bedrijf dat materiaal in een ander stelsel inkoopt.
Metaalkwaliteiten en hun aanduidingen
Equivalenten liggen dicht bij elkaar, ze zijn niet identiek. De grenzen voor de samenstelling verschillen licht tussen normen, dus noem de norm waartegen u vrijgeeft en laat het bedrijf daarnaar inkopen.
| Materiaal | UNS | EN | JIS | Gebruikelijke vorm en toestand | Waar het wordt gebruikt |
|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium 6061 | A96061 | EN AW-6061 | A6061 | Plaat en staaf T6 of T651 | Kamerlichamen, deksels, beugels, de meeste constructieve onderdelen |
| Aluminium 5083 | A95083 | EN AW-5083 | A5083 | Plaat O, H111 of H321 | Grote kamerlichamen, gelaste vacuümconstructie |
| Aluminium 5052 | A95052 | EN AW-5052 | A5052 | Plaat en dun plaat H32 | Afdekkingen, kanalen, plaatwerkkasten |
| RVS 304L | S30403 | 1.4307 | SUS304L | Gegloeide staaf en plaat | Frames, voorvacuümonderdelen, vacuümconstructie zonder mediumcontact |
| RVS 316L | S31603 | 1.4404 | SUS316L | Gegloeide staaf, plaat en buis | Onderdelen met gascontact, flenzen, UHV-hardware |
| RVS 316LN | S31653 | 1.4429 | SUS316LN | Gegloeid, vaak omgesmolten | CF-flenzen en uitbakbare UHV-onderdelen |
| Titanium Grade 2 | R50400 | 3.7035 | Class 2 | Gegloeide staaf en plaat | Corrosieve procesgebieden, PVD-onderdelen |
| Titanium Grade 5 | R56400 | 3.7165 | TAP6400 | Gegloeide staaf en plaat | Lichte stijve onderdelen, wafer-handlingarmen |
| Molybdeen | R03600 | n.v.t. | n.v.t. | Spanningsarm gegloeide staaf en plaat | Hitteschilden, hot-zone- en implantatiehardware |
| OFE-koper | C10100 | CW009A | C1011 | Gegloeid of halfhard | CF-pakkingen, koelblokken, RF-onderdelen |
Plaat- en staafnormen die op de tekening genoemd mogen worden: ASTM B209 en B221 voor aluminium, ASTM A240 en A276 voor RVS, ASTM B265 en B348 voor titanium, ASTM F68 voor zuurstofvrij koper.
Aluminium of RVS
De meeste kameronderdelen zijn het een of het ander. De keuze wordt bepaald door temperatuur, processchemie en de manier van verbinden, meer dan door sterkte.
Aluminium 6061 en 5083
- Licht, snel te bewerken, goedkoper per onderdeel
- Geleidt warmte goed, geschikt voor gekoelde deksels en platen
- Neemt hardanodiseren Type III aan voor plasmablootgestelde vlakken
- Lagere uitbaktemperaturen dan RVS
- Afdichtvlakken krassen snel, dus handling en verpakking tellen mee
RVS 304L en 316L
- Uitbakbaar bij hogere temperaturen voor UHV-werk
- Last tot lekdichte verbindingen, standaard voor CF-hardware
- Elektropolijst voor zuiverheid bij gascontact
- Zwaarder en trager te bewerken, verhardt door koudvervorming
- Laagkoolstof L-kwaliteiten beperken sensibilisatie bij lassen
Plaatkeuze binnen aluminium: 6061, 5083 en gegoten gereedschapsplaat voor kamers. Zuiverheidskwaliteiten van RVS: 316L VIM-VAR voor UHP-gasleidingen.
Wat u uit een vacuümonderdeel moet houden
Dit zijn de materialen en gewoonten die een maatcontrole doorstaan en daarna falen bij het leegpompen of uitbakken.
- Zink en cadmiumBeide hebben een hoge dampdruk en verontreinigen een kamer bij het uitbakken. Dat sluit messing, 7075 en andere zinkhoudende legeringen uit, en ook gecadmieerde bevestigingsmiddelen in het vacuüm.
- AutomatenkwaliteitenZwavel en lood zorgen ervoor dat 303, 12L14 en 2011 gemakkelijk snijden. Ze gassen uit, schaden de laskwaliteit en tonen zich als insluitsels op een gepolijst vlak. Specificeer 304L of 316L, niet 303.
- Poreus gietmateriaalGietporositeit sluit gas en reinigingsvloeistof in en geeft beide af onder vacuüm. Gewalste plaat of staaf voor alles wat vacuüm ziet, tenzij het gietstuk daarvoor is gekwalificeerd.
- Siliconen en onbekende smeermiddelenSiliconen migreren en zijn moeilijk te verwijderen. Vraag het bedrijf welke koel- en smeermiddelen het onderdeel raken, en vermeld op de tekening of siliconen verboden zijn.
- Niet-ontluchte blinde volumesGeen materiaal, maar het gedraagt zich zo. Gas dat achter een schroef of in een blind gat zit, lekt langzaam weg en leest als een slechte pompdaling.
Waarom het bij lage druk telt: uitgassing.
Polymeren en keramiek
De temperaturen zijn gebruikelijke grenzen voor continu gebruik volgens de materiaalfabrikanten, geen uitbakgrenzen voor vacuüm. Vulstoffen, pigmenten en de kwaliteit veranderen zowel de grens als de uitgassing.
| Materiaal | Gebruikelijke vorm | Gebruikelijke gebruiksgrens | Waar het wordt gebruikt |
|---|---|---|---|
| PEEK, ongevuld | Geëxtrudeerde staaf en plaat | Ongeveer 250 °C continu | Isolatoren, waferaanraakdelen, CMP-ringen |
| Polyimide (type Vespel SP-1) | Direct gevormde vormen | Ongeveer 290 °C continu | Isolatoren voor hoge temperatuur, slijtblokken |
| PPS | Geëxtrudeerd of persgegoten | Ongeveer 220 °C continu | CMP-borgringen, onderdelen aan de chemische kant |
| PTFE en PFA | Gegoten staaf en plaat | Ongeveer 260 °C continu | Onderdelen voor natte processen, afdichtingen, liners |
| Aluminiumoxide 99.5 procent | Gebakken, daarna geslepen of gelapt | Ruim boven het procesbereik | Isolatoren, waferaanraakdelen, meestal bij een keramiekbedrijf |
ASTM E595 is de gangbare uitgassingsscreening voor polymeren: totaal massaverlies van 1.0 procent of minder en verzameld vluchtig condenseerbaar materiaal van 0.10 procent of minder. Vraag de fabrikant om gegevens over de exacte kwaliteit. Meer in PFA, PVDF en PEEK voor natte procesmachines en aluminiumoxide en AlN in wafermachines.
Certificaten en traceerbaarheid
Het papierwerk hoort bij het materiaal. Zet het certificaattype op de tekening, anders staat het niet in de offerte.
- EN 10204 3.1Keuringscertificaat van de materiaalfabrikant met de gemeten samenstelling en mechanische resultaten van de smelt. De normale vraag voor vacuüm- en gasonderdelen.
- EN 10204 3.2Dezelfde resultaten, ook bevestigd door een onafhankelijke keurder of de vertegenwoordiger van de koper. Alleen gevraagd bij kritieke onderdelen, en het kost extra tijd bij de fabriek.
- ChargetraceerbaarheidHet smeltnummer van het certificaat wordt per onderdeel of partij gemarkeerd of vastgelegd, zodat een vraag over het materiaal terug te voeren is op het gebruikte materiaal.
- Lijst met beperkte materialenVerbiedt uw bedrijf stoffen of vraagt het een verklaring, stuur dan de lijst mee met de RFQ. Hij beperkt welk materiaal een bedrijf überhaupt kan inkopen.
- AfwerkingscertificatenLijnen voor anodiseren, plateren en elektropolijsten geven per batch een eigen certificaat uit. Vraag het samen met het maatrapport.
Vragen over materialen
Is 6061 of 5083 beter voor een kamerlichaam?
6061-T6 verspaant schoon, houdt een afdichtvlak goed en neemt hardanodiseren gelijkmatig aan, dus het dekt de meeste bewerkte kamerlichamen en deksels. 5083 is de gebruikelijke keuze voor grote gelaste lichamen, omdat het na het lassen meer van zijn sterkte behoudt en in dikke plaat wordt geleverd. Het lasontwerp geeft meestal de doorslag.
Heb ik 316L nodig of volstaat 304L?
Voor constructie en voorvacuümonderdelen is 304L normaal gesproken genoeg. Onderdelen met gascontact, onderdelen die voor zuiverheid worden geëlektropolijst en onderdelen die corrosief procesgas zien, vragen meestal om 316L, en gasleidingen met ultrahoge zuiverheid gaan vaak verder tot 316L VIM-VAR. Het molybdeen in 316L verbetert de corrosiebestendigheid.
Wat is een 3.1-certificaat en heb ik er een nodig?
Een keuringscertificaat EN 10204 type 3.1 wordt afgegeven door de materiaalfabrikant en vermeldt de gemeten samenstelling en mechanische resultaten van die smelt. De meeste tekeningen van vacuüm- en gasonderdelen vragen er een, gekoppeld aan de charge van het werkelijk gebruikte materiaal. Een certificaat van de handelaar dat alleen de kwaliteitsnaam herhaalt, is niet hetzelfde document.
Kan PEEK in de kamer?
Vaak wel. Ongevuld PEEK en polyimide worden veel in vacuüm gebruikt omdat ze na het uitbakken weinig uitgassen. Controleer de kwaliteit, want vulstoffen en pigmenten veranderen het resultaat, en vraag de materiaalfabrikant om uitgassingsgegevens gemeten volgens ASTM E595.
Materiaal gekozen? Stuur de tekening.
Zet de kwaliteit, de norm en het certificaattype in de RFQ. Wij geven hem door aan maximaal 3 bedrijven die dat materiaal al inkopen en reageren binnen 24 werkuren.
- ProcessenBewerkings-, afwerkings-, reinigings- en teststappen.
- ToepassingenWelk materiaal waar gaat, per machinemodule.
- Molybdeen en titaniumVuurvaste en lichte metalen in vacuüm.